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公开(公告)号：CN114485645B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210102334.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了基于测距与信息交互的UUV集群协同定位系统和方法。本发明系统包括一台主UUV、多台从UUV和安装于从UUV上的协同定位装置，协同定位装置利用从UUV的INS数据进行位置估计作为主导航单元，利用声学测距和协同定位报文滤波处理作为副导航单元。协同定位方法包括：主从UUV内部时钟驯服；主UUV周期性将自身位置和位置估计协方差矩阵打包成协同定位报文，并广播给集群的从UUV；从UUV接收协同定位报文；从UUV的协同定位装置根据数据构建状态和测量方程，利用扩展卡尔曼滤波计算得到协同定位结果。本发明考虑主UUV自身的位置估计不确定性，针对从UUV的状态向量进行了重构，提升了集群整体的定位性能。
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公开(公告)号：CN117932785A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410105135.8
申请日：2024-01-25
Applicant: 浙江大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G01C21/20 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种基于轨迹规划与运动积分误差的AUV流场测量方法。本发明首先构建洋流场中AUV的运动模型；根据AUV在洋流场中的真实轨迹与预测轨迹之间的偏差定义运动积分误差；然后构建洋流模型；基于运动积分误差和洋流模型，建立一组非线性方程组用于表示运动积分误差与待测洋流场参数的关系，将流场测量问题转化为求解非线性方程问题；使用A*算法规划得到当前认知下AUV从起点到目标点的能耗最小路径；将所得的能耗最小路径作为MT算法中的预测轨迹用于求解运动积分误差，从而求解非线性方程问题，得到待测洋流模型的参数系数，继而基于洋流模型得到洋流场。本发明不仅能够对先验流场知识进行更新与校正，还能够减小算法测量精度对AUV轨迹的依赖性。
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公开(公告)号：CN117873105A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410101367.6
申请日：2024-01-25
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种面向远程水下目标定位的通信‑感知无人船运动规划方法，使用基于先验或在线信道样本的概率信道模型对通信进行评估，通过建立概率信道模型，对作业区域内不同位置的通信成功率进行估计并用作通信性能的度量。然后，我们提出了一种基于概率信道模型和互信息融合的通信‑感知联合性能指标，将通信性能和感知性能融合到一个统一的性能度量。在USV的运动规划算法中，以通信‑感知联合性能指标作为目标函数进行优化设计，通过最大化该性能指标，使系统的预期信息增益最高，得到最优的USV运动控制方案，实现USV运动过程中的通信和感知的协同优化。
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公开(公告)号：CN113281757B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202110437249.9
申请日：2021-04-22
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种倒置式多波束回声仪及海面波浪测量方法。该方法包括以下步骤：将倒置式多波束回声仪固定于水底或安装于水下潜标，通过发射换能器阵向水面发射波束，通过接收换能器阵接收回波信号；倒置式多波束回声仪根据接收到的回波信号获得回波的到达角和到达时间；结合实时声速剖面信息、声线跟踪算法、换能器表面声速、姿态仪以及多波束数据，获得回声仪上方特定区域内海面波动信息；将海面高度波动数据与压力传感器数据自行存储，或通过水密线缆或无线方式传输到船上或岸边基站，从而实现对海面波浪变化信息的采集。进一步，对所采集的数据进行统计处理，得出波浪的波高、周期等相关参数。本发明能够长期、方便地采集海面波浪相关信息并记录海面的起伏变化。
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公开(公告)号：CN112285652B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202011170484.6
申请日：2020-10-28
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S5/26
Abstract: 本发明公开了利用单信标虚拟到达时刻差的水下滑翔机定位方法。本发明方法中定位信标周期性地发送定位报文，定位报文包含定位信标的经度、纬度和深度信息；水下滑翔机接收到定位报文，同时记录每个定位报文到达声学信号定位接收模块的到达时刻；水下滑翔机解析定位报文，储存定位报文数据；结合信标信息和水下滑翔机航位信息，构建虚拟信标，对到达时刻进行修正后，利用到达时刻差解算方法计算得到水下滑翔机的位置。采用本发明方法，水下滑翔机被动侦听与接收定位报文，无需向定位信标发送定位请求，整个定位过程节能，也具有一定的隐蔽性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114485645A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210102334.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了基于测距与信息交互的UUV集群协同定位系统和方法。本发明系统包括一台主UUV、多台从UUV和安装于从UUV上的协同定位装置，协同定位装置利用从UUV的INS数据进行位置估计作为主导航单元，利用声学测距和协同定位报文滤波处理作为副导航单元。协同定位方法包括：主从UUV内部时钟驯服；主UUV周期性将自身位置和位置估计协方差矩阵打包成协同定位报文，并广播给集群的从UUV；从UUV接收协同定位报文；从UUV的协同定位装置根据数据构建状态和测量方程，利用扩展卡尔曼滤波计算得到协同定位结果。本发明考虑主UUV自身的位置估计不确定性，针对从UUV的状态向量进行了重构，提升了集群整体的定位性能。
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公开(公告)号：CN114280586A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111539273.X
申请日：2021-12-15
Applicant: 浙江大学
Abstract: 一种基于机器学习的快速匹配场海底声学参数反演方法，首先根据实验海域的环境先验信息和收发配置，选择声学传播模型建立仿真环境；然后在不同的海底声学参数下结合测量声场计算目标函数值，基于该正向映射建立数据集，用于训练与测试机器学习模型；最后在匹配场反演的参数更新过程中，针对扰动前后的参数，先利用机器学习模型快速筛选有效扰动，再利用声学传播模型判断接受或者拒绝，经过多轮参数更新后收敛至全局最优。本发明在传统匹配场反演过程中引入基于机器学习的预筛选处理，减少声学传播模型的调用次数，进而降低反演耗时，而声学传播模型的进一步判断保障了反演准确性，能提高快速海底特性分析能力。
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公开(公告)号：CN109814069B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201910059414.4
申请日：2019-01-22
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S5/26
Abstract: 一种基于单定位信标的水下移动节点无源定位方法，包括：步骤1.船基对海底信标节点进行布放，通过短基线水声定位系统完成海底信标节点的位置标定，并将定位结果发送至海底信标节点；步骤2.海底信标节点将自身的经度、纬度、深度等信息组合成定位报文，以一定的时间间隔发送；步骤3.建立系统直角坐标系辅助移动节点的位置解算；步骤4：水下移动节点通过自身的航位信息与接收到的定位报文进行位置解算。本发明还包括实施本发明方法的系统。定位过程中水下移动节点不发送任何信号，无需获取速度，移动节点与信标节点的时钟无需同步。
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公开(公告)号：CN110456361A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910572540.X
申请日：2019-06-27
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 一种大范围海底地貌遥测的双基地声学成像方法，包括以下步骤：S1、垂直阵指向性发射信号照亮预定海底，同时水平阵以垂直阵为中心按螺旋线拖曳路径行进，接收预定海底的散射信号；S2、对接收的散射信号做匹配滤波和波束形成处理，得到“时间-角度”图像；S3、利用三维成像单元归位算法将“时间-角度”图像映射到笛卡尔坐标系；S4、对成像单元归位结果图进行增益补偿，得到某一位置的海底散射强度分布图；S5、将多位置的海底散射强度分布图叠加、拼接，最终得到大范围海底地貌图像。该方法的优点是：可同时接收前向、后向散射信号，并保证大范围内的成像分辨力，可应用于中深度海域甚至深海，并能有效消除水平阵的锥角模糊及距离向模糊干扰。
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公开(公告)号：CN104281470B
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201410446923.X
申请日：2014-09-04
Applicant: 浙江大学
IPC: G06F9/445
Abstract: 本发明公开了一种基于单外接串口的多MCU系统软件升级方法，该方法通过串口将系统内部的MCU进行互联组成多MCU互联系统，由上位机根据系统进入bootloader的时段判断并选择需要更新的芯片。上位机以最小传输时间为准则选择代码数据传输的路径，与下位机建立连接，下位机根据路由信息执行数据的转发，从而实现整个系统中任意芯片代码的更新。所设计的协议定义了数据传输的基本格式，并运用了自动选择重传保证代码更新的稳定性。该方法只需要单个串口即可实现，占用了极少的硬件资源，对具有密封要求的如水下自主航行器等仪器仪表系统的开发和研制提供了简便、可靠的在线升级方案，具有重要的应用价值。
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