一种考虑通信情况的多USV群体协同避碰规划方法

    公开(公告)号:CN109753068A

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201910033306.X

    申请日:2019-01-14

    Abstract: 本发明属于USV控制技术领域,具体涉及一种考虑通信情况的多USV群体协同避碰规划方法。本发明在有/无通信的情况下利用通信模块的互通位置、速度、艏向等信息和雷达探测一定范围内的静态障碍物位置和动态USV位置、速度、艏向等信息辅助避碰规划,使多个USV从起点向终点航行过程中避开所有静态障碍物、USV之间不发生碰撞且不出现大角度转向、大范围加减速,且航行路径符合经济性要求。本发明致力找到适应于有/无通信情况下充分利用通信模块和雷达探测模块来辅助避碰的方法,并且制定合理的通信频率和通信内容来减轻系统的压力。

    一种UUV对矩形障碍物几何绕行的二维航路规划方法

    公开(公告)号:CN106020213B

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201610312413.2

    申请日:2016-05-12

    Abstract: 本发明提供的是一种UUV对矩形障碍物几何绕行的二维航路规划方法。一:从使命文本读取航路起点Ob、航路终点Oe和各矩形障碍物的参数;二:对矩形障碍物进行膨胀处理,计算膨胀后的各矩形障碍物的参数;三:建立绕行点集合S,令规划当前点Oc为起点Ob,并放入绕行点集合S中;四:如果规划当前点Oc是航路终点Oe,或者规划当前点Oc和航路终点Oe可视,转步骤六,否则执行步骤五;五:对距规划当前点Oc最近的矩形障碍物进行几何绕行,得到绕行点并放入绕行点集合S中,更新规划当前点Oc,转步骤四;六:将航路终点Oe放入绕行点集合S中,规划结束。本发明通过简单的几何原理实现对矩形障碍物的绕行,可以使UUV在复杂多矩形障碍环境中快速、高效的获得一条安全无碰的二维航路。

    AUV大潜深运动浮力补偿控制方法

    公开(公告)号:CN107776859A

    公开(公告)日:2018-03-09

    申请号:CN201710896082.6

    申请日:2017-09-28

    CPC classification number: B63G8/14 B63G8/001 B63G2008/004

    Abstract: 本发明提供的是一种AUV大潜深运动浮力补偿控制方法。检测出AUV在深海区域进行定深航行时的深度;通过AUV剩余浮力辨识算法,辨识AUV在当前深海区域进行定深航行时受到的剩余浮力;辨识的结果为稳定时,通过油囊式浮力均衡系统对AUV进行浮力补偿;否则继续对AUV在深海区域定深航行时受到的剩余浮力进行辨识;当AUV的浮力补偿值等于通过AUV剩余浮力辨识算法辨识的剩余浮力值时,则完成了对AUV的浮力补偿;否则,继续通对AUV进行浮力补偿。本发明可有效的均衡剩余浮力的影响并消除AUV的纵倾角偏差,提高AUV的操纵性及控制精度,减小AUV定深航行时所受的阻力,在携带同等能源条件下增加AUV的航行时间。

    一种基于虚拟膨化的运动障碍与UUV相向航行的规避方法

    公开(公告)号:CN105549600B

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201610082237.8

    申请日:2016-02-05

    Abstract: 一种基于虚拟膨化的运动目标与UUV相向航行的规避方法,本发明涉及基于虚拟膨化的运动目标与UUV相向航行的规避方法。本发明是为了目前采用的相向航行的运动障碍规避方法难以准确预测运动障碍的运动状态的问题。本发明根据运动障碍航向与引导航向的夹角为headAngle,确定UUV与运动障碍相向航行,当UUV检测到与运动障碍物相向航行时,运动障碍进行圆形膨化后生成矩形虚拟障碍,计算触发航路规划算法的衡量距离nextL,当UUV与运动障碍中心点的直线距离M满足M

    一种动基座条件下的UUV水下对接装置

    公开(公告)号:CN107284627A

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201710378775.6

    申请日:2017-05-25

    CPC classification number: B63C11/52 B63G8/001 B63G2008/004 B63G2008/008

    Abstract: 本发明属于水下对接领域,具体涉及一种动基座条件下的UUV水下对接装置。本发明主要包括圆锥形导向模块(1)、限位及定位模块(2)、支撑及连接模块(3)及附加模块;UUV进入对接装置,UUV吊耳触碰吊耳卡槽推动向前运动,触发控制中心开关,锥型导向罩会有一系列的动作。移动吊耳卡槽上升,固定UUV的前进方向,再利用液压装置向上推动UUV,在z轴方向上固定,锥型导向罩通过控制中心发出的信号控制液压装置及卡槽收缩来使锥型导向罩收起。通过支撑杆上的液压装置驱动,使锥型导向罩装置达到预定姿态,回收到设计好的对接圆筒装置中,完成对接回收工作。本发明可以实现在动基座条件下,该对接装置自动调节姿态,配合UUV与母艇对接,具有实用性。

    基于LSD改进的UUV近海面可见光图像海天线提取方法

    公开(公告)号:CN107273903A

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201710362932.4

    申请日:2017-05-22

    Abstract: 本发明提供的是一种基于LSD改进的UUV近海面可见光图像海天线提取方法。获取近海面可见光图像,转换为灰度图像并进行尺度缩放;进行梯度计算,根据梯度幅值进行伪排列并建立状态列表,设置梯度阈值;选取种子点进行区域增长,根据海天线倾斜角的数学特征剔除不符合要求的点,生成直线支撑区域或最小外接矩形;矩形估计,并根据海天线长度特征和直线合并准则合并相邻矩形;判断类内点密度;计算NFA,提取海天线。该方法既能提取水平的海天线也能提取倾斜的海天线,既适应于海空背景也适应于山体背景。另外,本发明实时性和自适应性强,可在可见光序列图像中提取海天线。

    一种基于行‑信息熵的海天线提取方法

    公开(公告)号:CN106952253A

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201710150321.3

    申请日:2017-03-14

    CPC classification number: G06T7/0002 G06T2207/10048 G06T2207/30181

    Abstract: 本发明提供的是一种基于行‑信息熵的海天线提取方法。(1)获取原始红外图像;(2)对原始红外图像进行开运算处理;(3)定义行‑信息熵,求得每一行的行‑信息熵且存储到相应数组中;(4)求出行‑信息熵的均值与行‑信息熵标准差δ;(5)根据公式求得行‑信息熵阈值T;(6)用程序查找红外图像的行‑信息熵时,记录第一次超过阈值时点的位置,此时该点对应的位置即为要查找的海天线位置。本发明能够克服海面强烈海浪干扰的影响,简便易懂且能够成功提取出UUV拍摄的近海面夜晚红外图像中的海天线。

    一种小波和有理数阶偏微分联合图像增强方法

    公开(公告)号:CN106920223A

    公开(公告)日:2017-07-04

    申请号:CN201710150315.8

    申请日:2017-03-14

    Abstract: 本发明提供的是一种小波和有理数阶偏微分联合图像增强方法。获取浪涌环境下UUV海面的可见光图像和红外图像;利用基于有理数阶偏微分的图像增强模型得到有理数阶偏微分算子的3个方向的改进模板;对红外图像和可见光图像分别进行小波分解,得到高频和低频小波系数;用有理数阶偏微分算子模板和3个方向的改进模板来处理小波低频系数和高频系数,用于提取图像边缘信息;然后对图像信息小波逆变换,进行图像重构,得到增强的浪涌环境下UUV海面的可见光图像和红外图像。本发明的方法增强后的图像在图像清晰度和中、高频边缘纹理细节方面达到较好的增强效果。

    用于长航程AUV的浮力及姿态均衡装置及控制方法

    公开(公告)号:CN106542071A

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201611067448.0

    申请日:2016-11-28

    CPC classification number: B63G8/26 B63G8/001 B63G2008/004

    Abstract: 本发明提供的是一种用于长航程AUV的浮力及姿态均衡装置及控制方法。包括浮力均衡装置、浮力均衡控制器、垂直面运动控制器、姿态传感器和深度感器,姿态传感器检测AUV在水下航行时的姿态,深度传感器检测AUV在水下航行时的深度,垂直面运动控制器控制AUV在垂直面定深运动,浮力均衡控制器控制浮力均衡装置中油泵向油囊泵油或吸油的速率;浮力均衡装置调节AUV在水下航行时浮力及纵倾姿态;浮力均衡装置由耐压油箱和两个油囊组成,耐压油箱在AUV重心,两个油囊分别在AUV的艏艉。本发明可有效调节AUV水中的浮重力均衡并消除AUV的纵倾角偏差,从而减小AUV定深航行时所受的阻力,在携带同等能源条件下增加AUV航程。

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