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公开(公告)号：CN116612668B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G08G3/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。(56)对比文件hongguang lyu.Ship's trajectoryplanning for collision avoidance at seabased on modified artificial potentialfield.2017 2nd International Conferenceon Robotics and Automation Engineering(ICRAE).2017,全文.钟碧良;刘先杰;吴建生;邱建宁;姜华.基于人工势场法的船舶自动避碰系统研究.广州航海高等专科学校学报.2008,(01),12-15.
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公开(公告)号：CN117369265A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311402569.6
申请日：2023-10-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种欠驱动船舶自动靠泊控制方法，包括：利用贝塞尔曲线、最小二乘拟合和速度分配机制提出了一种轨迹规划策略，为基于反步方法的自动靠泊控制系统提供可导的参考轨迹；将大地坐标系和泊位坐标系之间进行坐标转换，得到适用于任意泊位的靠泊轨迹；利用反步方法设计靠泊控制器，并将模糊逻辑系统融入到靠泊控制器设计中逼近未知船舶动态，减轻浅水和岸壁效应的影响。无论泊位位于什么位置，利用本发明提出的欠驱动船舶自动靠泊控制方法，均能以指定速度实现靠泊轨迹跟踪，并到达指定泊位。
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公开(公告)号：CN116612668A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G08G3/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。
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公开(公告)号：CN115951661A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202210294153.6
申请日：2022-03-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种海上智能船舶安全自主靠泊控制系统，包括运动学控制模块、速度优化模块、扩张状态观测器模块和动力学控制模块；运动学控制模块根据智能船舶的期望靠泊位置以及智能船舶的当前位置得出智能船舶到达目标位置所需的期望速度和航向；速度优化模块根据智能船舶到达目标位置所需的期望速度以及航行过程中障碍物与智能船舶之间的距离约束，计算出智能船舶优化后的速度；扩张状态观测器模块用于获得智能船舶所受环境的扰动估计值；动力学控制模块用于根据优化后速度和智能船舶所受到的扰动估计值得出智能船舶所需的力矩值。本方不需要提前进行路径规划也不需要大量的数据学习，同时可以有效的避开障碍物保障自主靠泊的安全、可靠性。
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公开(公告)号：CN114670984B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210166819.X
申请日：2022-02-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: B63B71/10
Abstract: 本发明公开了一种液货船配载仪中船舶破损GZ曲线计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；建立船舶平衡方程组；简化雅克比系数矩阵；判断是否满足平衡条件；采用牛顿迭代计算求解平衡方程组；进行第i次迭代求解平衡方程组。相比于“离线插值法”依赖于船舶装载手册，局限性较大，只能计算船舶纵倾角较小的时候，当吃水差超过装载手册给定范围的时候，计算误差会增大；本发明以船舶3D数据为基础直接计算，不依赖于装载手册，适用于船舶任意浮态，普适性较好。本发明相比于“实时计算法”，用长方形代替船舶水线面，减少雅克比系数矩阵的计算量，只需计算出船舶任意浮态下的排水体积及浮心，程序健壮稳定，编程实现简单。本发明收敛速度更快。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114620204B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202210219280.X
申请日：2022-03-08
Applicant: 大连海事大学
IPC: B63B79/30
Abstract: 本发明公开了一种船舶进水角直接计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；读取船舶总排水量、重心及进水点坐标；计算各个横倾角的倾斜水线面方程；计算各个横倾角下进水点P到水线面的有向距离；根据各个横倾角有向距离进行插值计算船舶进水角。相比于“离线插值法”依赖于船舶装载手册，局限性较大，只能计算船舶正浮的时候，当存在吃水差时计算误差会增大。本发明通过求解平衡方程组，直接计算任意吃水及吃水差下的进水点，不依赖于装载手册，易于编程实现，普适性较好。本发明相比于规范中给定的近似计算法，计算精度更高。相比于纵倾系数法，本发明不需要手工作图，利于编程实现。工程应用价值明显。
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公开(公告)号：CN115016277A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210700626.8
申请日：2022-06-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑船间事件触发通信的多船分布式容错控制方法，包括，构建欠驱动船舶数学模型、驱动器故障模型、虚拟船舶数学模型，设计船间事件触发通信机制，用于更新每艘无人船的所有邻居船的状态信息，根据无人船和虚拟船的状态信息设计局部同步误差，设计分布式虚拟控制器和第一自适应律镇定无人船的位置误差和艏向误差；利用径向基神经网络对欠驱动船舶数学模型的不确定项以及外界干扰进行压缩补偿；构建控制器和第二自适应律，根据控制器和第二自适应律构建驱动器，控制器实时发送控制命令到驱动器，驱动器驱动无人船自主航行。能够使船舶无需对邻居船的状态实时监测，且能够在无需全局拓扑信息的情况下实现船舶自主编队航行任务。
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公开(公告)号：CN114707295A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210166820.2
申请日：2022-02-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/18 , B63B25/08 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种液货船配载仪中舱室液面高度计算方法，包括以下步骤：获取液舱三维数据；计算舱容参数；用逐次线性化法计算实际舱室液面高度。本发明通过对液舱内表面数据进行沿船长方向的等距切割，得到液舱三维数据。基于液舱三维数据，在已知液货体积、横倾角、纵倾角的情况下计算出液面高度。实验得出以下结论：1)利用舱室三维数据和船舶横纵倾角确定液货的液面高度是可行的，并且计算精度较高；2)本发明在保证计算精度的同时具有较好的实时性，一般需要3～5次迭代即可收敛，可以更好的满足液货船配载仪中复原力臂曲线的计算要求。
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公开(公告)号：CN114670984A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210166819.X
申请日：2022-02-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: B63B71/10
Abstract: 本发明公开了一种液货船配载仪中船舶破损GZ曲线计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；建立船舶平衡方程组；简化雅克比系数矩阵；判断是否满足平衡条件；采用牛顿迭代计算求解平衡方程组；进行第i次迭代求解平衡方程组。相比于“离线插值法”依赖于船舶装载手册，局限性较大，只能计算船舶纵倾角较小的时候，当吃水差超过装载手册给定范围的时候，计算误差会增大；本发明以船舶3D数据为基础直接计算，不依赖于装载手册，适用于船舶任意浮态，普适性较好。本发明相比于“实时计算法”，用长方形代替船舶水线面，减少雅克比系数矩阵的计算量，只需计算出船舶任意浮态下的排水体积及浮心，程序健壮稳定，编程实现简单。本发明收敛速度更快。
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公开(公告)号：CN114661053A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210395112.6
申请日：2022-04-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法，包括建立第一、第二虚拟小船、虚构小船、本船数学模型；根据航路点产生全局参考路径，第一虚拟小船基于全局参考路径航行；设置虚构小船的探测范围，根据探测范围判断本船与障碍船是否存在碰撞危险，当不存在碰撞危险时，第二虚拟小船跟随第一虚拟小船航行，本船跟随第二虚拟小船航行；当存在碰撞危险时，基于速度障碍法原理和虚构小船位置信息，计算避障参考信号，第二虚拟小船基于避障参考信号进行避障，本船根据控制系统跟随第二虚拟小船航行。能够同时保证船舶的全局路径跟踪和局部避障规划，通过将控制输入离散化减少了船舶通信负担。
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