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公开(公告)号:CN113433553A
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN202110695236.1
申请日:2021-06-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供能够一种水下机器人多源声学信息融合精确导航方法,利用该方法,AUV通过多波束声纳和与信标通讯获取海底地形测绘信息和其与信标间距离观测信息,并通过能观性检验和概率图划分算法对弱通讯环境导致的距离观测离群点进行判别和剔除,最终以AUV海底地形测绘信息、AUV与信标间距离观测信息、AUV自身导航系统信息为输入,构建多源声学信息融合SLAM位姿图模型,通过位姿图优化算法,同时估计AUV当前位置、AUV历史轨迹和信标定位信息,以解决AUV深海长期、隐蔽、全天候、精确实时导航问题。本发明通过构造多源声学信息融合图优化SLAM算法框架,为AUV大范围深海作业提供实时、精确导航信息。
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公开(公告)号:CN112857313A
公开(公告)日:2021-05-28
申请号:CN202011627231.7
申请日:2020-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/02 , G01C13/00 , G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法,包括AUV端和无人艇端两个部分,分别在AUV和水面无人艇上同时运行,AUV将大量地形测点存储为子地图形式,通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数,并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解,水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图,从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题,降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
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公开(公告)号:CN112083377A
公开(公告)日:2020-12-15
申请号:CN202010978540.2
申请日:2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置,涉及跟踪定位技术领域,包括:获取水下机器人当前时刻的传感位置信息;若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息,并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数;根据连续通信次数,确定水下机器人当前时刻的预估位置,以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效,根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信,综合判断当前时刻定位的强弱,根据不同的定位情况,针对性地进行跟踪定位,以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
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公开(公告)号:CN110763234A
公开(公告)日:2020-02-07
申请号:CN201910975977.8
申请日:2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下机器人的水下导航领域,具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子,可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题,保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪,并根据状态跟踪结果选择最优动作,实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。
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公开(公告)号:CN110687917A
公开(公告)日:2020-01-14
申请号:CN201910841306.2
申请日:2019-09-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种多无人艇分布式队形重构编队控制方法,增加了一种分解行为,引入目标函数,建立指派问题数学模型,从而实现了变换到额定需求队形的任务目标。本发明的多无人艇分布式队形重构编队控制方法,增加了一种分解行为,建立指派问题数学模型,引入目标函数,从而达到了在队变换队形航行的总路径最短的同时,满足了变换到额定队形的任务需求。多无人艇分布式队形重构编队控制方法可以同时兼顾效率与性能,而且4种行为融合的数学模型可以使多无人艇完成更多种类任务,所以在多无人艇编队具有广泛应用。
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公开(公告)号:CN106871901B
公开(公告)日:2019-11-08
申请号:CN201710062780.6
申请日:2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法,处理先验地图,求出高度的梯度值,利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点,将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置,写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据,求出对应点的高度值,对其求梯度,将梯度的模长进行霍夫变换,得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配,得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置,对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。
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公开(公告)号:CN106767834B
公开(公告)日:2019-11-08
申请号:CN201710054012.6
申请日:2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法,一将先验地图划分为若干个栅格;二对每个栅格内的子地图求取其地形熵、地形差异熵、地形标准差;三确定通用于全局地图的地形熵和地形差异熵的权重关系,地形标准差和地形熵权重的隶属度函数和模糊规则;四在每个栅格内的子地图根据其地形标准差,地形熵和地形差异熵的权重关系,地形熵权重的隶属度函数和模糊规则求解该栅格内子地图的适配能力;五是根据上一步得到的子地图适配能力划分适配区域。本发明较为全面的考虑了不同地形下地形熵和地形差异熵对地形适配性影响的大小,能较好的反应某一区域的适配性程度。
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公开(公告)号:CN110347168A
公开(公告)日:2019-10-18
申请号:CN201910618366.8
申请日:2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供了一种实时追踪水下机器人的方法、系统和无人中继装备,涉及船舶设备技术领域,包括水声通信装置,用于与水下机器人进行通信;水下机器人定位装置,用于对安装有水声信标的水下机器人进行定位;卫星通信定位装置,用于与母船或岸基指控塔进行卫星通信,还用于计算实时经纬度;惯性导航装置,用于提供三自由度姿态角和三自由度轴向加速度信息;自主控制单元,用于接收水下机器人定位装置计算得到的水下机器人的方位角和距离数据,还用于接收卫星通信定位装置以及惯性导航装置提供的运动状态数据,还用于根据接收的各数据计算航行轨迹并进行推力分配;及动力与推进装置,用于接收推力分配信息并推进无人中继装备按照航行轨迹航行。
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公开(公告)号:CN110207695A
公开(公告)日:2019-09-06
申请号:CN201910451093.2
申请日:2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法。对信标进行标定,确定信标的位置信息,并建立导航坐标系;AUV与信标通信,获得AUV与信标的距离信息,并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息;在AUV航行过程中,根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息;将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合,得到AUV的定位信息。本发明只需要使用一个声学信标,不需要通过DVL获取AUV的速度信息同时也不要求AUV持续保持单一方向直线航行,满足全海深AUV的设备搭载及作业工况要求。
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公开(公告)号:CN107606017B
公开(公告)日:2019-07-16
申请号:CN201710768066.9
申请日:2017-08-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16F6/00
Abstract: 本发明的目的在于提供一种尼龙带紧固连接的适用于不同管径管路系统的主动吸振装置,包括第一惯性式电磁作动器、第二惯性式电磁作动器、直线导轨;第一惯性式电磁作动器包括第一凸台基础、第二凸台基础、筒体、中心轴,第二惯性式电磁作动器与第一惯性式电磁作动器结构相同,并相对于第一惯性式电磁作动器设置在直线导轨的对侧。本发明具有结构简单、适应能力强、安装拆卸简单等优点,尤其适用于需要对多管径管道进行振动控制的情况,不需要重新加工管箍结构,只需调节作动器的相对位置即可实现。在工程应用中,本发明使用的尼龙带捆绑连接的安装方式十分方便,尤其适用于不便或不被允许在管道上安装刚性夹具的情况。
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