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公开(公告)号：CN105354586B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201510616293.0
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明涉及的是一种具有丢包现象的多速率传感器分级融合装置及方法。包括1～N个子系统和中心融合单元，每个子系统由检测单元、滤波器、切换单元和转换控制器组成，检测单元进行观测值的检测，滤波单元通过观测值对气垫船运动参数进行状态估计，切换单元用于判断是否使用该子系统进行融合，中心融合单元对选中的子系统进行进一步的融合。本发明通过自动调节参与融合的子系统，不但能改善气垫船运动参数融合策略的灵活性，还可以提高气垫船的环境适应能力，而且该融合方法能很好的减弱丢包现象造成的气垫船运动参数估计的不准确甚至发散现象，具有较高的融合精度。
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公开(公告)号：CN105184001B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510593660.X
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船安全边界判定方法。基于Lyapunov稳定性理论和实际气垫船操纵特性，给出气垫船状态稳定判断条件。然后，根据判断条件将气垫船工作空间内的状态分为稳定点与不稳定点两类，作为样本空间训练BP神经网络得到稳定区域判断模型。最后，利用二分法和BP神经网络稳定区域判断模型来搜索工作空间，进而得到安全边界。在气垫船实时控制过程中，安全边界可以作为危险工况中应急控制投入的判断依据，保障气垫船安全航行。本发明通过计算出在当前控制律下的气垫船的安全边界，能够减少操纵人员的误判而导致的气垫船失稳，还可以降低操纵人员的工作强度和精神负担，具有很大的实用价值。
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公开(公告)号：CN107255923A
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201710447546.5
申请日：2017-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF辨识的ICA‑CMAC神经网络的欠驱动无人艇航迹跟踪控制方法。首先用位置参考系统、姿态参考系统测得USV位置信息和艏向姿态信息，对获取的USV姿态及位置信号进行滤波及时空对准，得到当前USV精确位置及姿态；然后采用ICA‑CMAC神经网络与积分分离式PID并行控制方法；ICA‑CMAC神经网络实现前馈控制，通过引入平衡学习常数进行可信度分配，根据调整指标和σ学习规则辨识USV逆模型，产生的输出作为USV输入的一部分；最后得到包括PID控制器和ICA‑CMAC神经网络的控制器总控制输出。本发明解决不确定外界干扰下USV航迹跟踪控制问题，所提方法降低对精确数学模型的依赖性，增强系统的自适应调整能力和抗干扰能力，提高算法的在线学习速度和航迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN106708044A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611164791.7
申请日：2016-12-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G05B13/042
Abstract: 本发明提供的是一种基于灰色预测混合遗传算法‑PID全垫升气垫船航向控制方法。用位置参考系统测得全垫升气垫船的实际位置，用姿态参考系统测得全垫升气垫船的实际艏向姿态；进行灰色误差预测，即建立新陈代谢模型、通过实际位置和实际艏向姿态预测未来行为数据得到超前控制值；PID控制器将输入的期望位置及艏向姿态与灰色误差预测得到的超前控制值做比较，并经过解算得到误差信号用于全垫升气垫船航迹控制系统的控制；PID控制器利用混合遗传算法在线整定PID控制器。本发明对气垫船航向控制有很强的适应性，并在各种环境下都能得到很好的效果。能减轻驾驶员的操纵负担，同时提高控制品质。
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公开(公告)号：CN106708009A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611055922.8
申请日：2016-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/6269 , G05B23/0281 , G06K9/6256 , G06K9/6273 , G06K9/6286
Abstract: 本发明提供的是一种基于支持向量机聚类的船舶动力定位测量系统多故障诊断方法。采集动力定位测量传感器的数据；进行小波滤波；进行预处理；数据特征提取；将数据特征提取后的数据作为输入特征向量，并设置阈值和特征数据标签，建立训练集；选择径向基核函数；找出支持向量，求解超平面系数，建立最优分类超平面，获得支持向量机分类模型；将采集到的测量传感器的实时数据，经处理之后输入到支持向量机分类模型，通过分类决策值判断是否发生故障、发生哪种类型故障；通过对不同故障进行支持向量机聚类，以区分不同故障的发生时间点和发生频次。本发明可用于对船舶动力定位测量系统中电罗经、水声、张紧索、DGPS的故障诊断。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106599427A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611105986.4
申请日：2016-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种基于贝叶斯理论和气垫船姿态信息的海浪信息预测方法。一、对气垫船建立六自由度运动数学模型；二、基于步骤一中建立的运动数学模型仿真气垫船的横摇、纵摇和升沉三自由度姿态信息；利用多元预测理论对气垫船运动三自由度姿态信息进行交叉谱分析，得到交叉谱；三、根据气垫船实物仿真实验获取气垫船的响应幅度算子函数；四、将步骤二中得到的交叉谱和步骤三中得到的响应幅度算子函数作为贝叶斯模型的输入，并利用贝叶斯模型反演航行海域的实时海况。本发明是一种根据气垫船在海上的运动姿态数据来反推航行海域的海况信息的方法；本发明的贝叶斯模型输出的是离散化的海浪方向谱函数值，解决了参数法带来的运算复杂度的问题。
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公开(公告)号：CN106484963A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610839955.5
申请日：2016-09-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供一种无人艇-主机-喷水推进器的匹配方法，包括：获取无人艇的航速和无人艇的阻力，同时，获取喷水推进器喷射角和泵的转速；当无人艇匀速直航时通过匹配方法来获得无人艇柴油机和喷水推进器的匹配点；当无人艇加速度不为零时，完成无人艇过渡过程的匹配。本发明通过对无人艇直航和加速过程的研究分析，得到无人艇的高效工作匹配点。使得柴油机发出的功率被喷水推进器完全吸收利用，同时喷水推进器的效率也得到提高。达到无人艇高效航行和节省柴油机燃料的目的。
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公开(公告)号：CN106444359A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610942248.9
申请日：2016-12-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
CPC classification number: G05B11/42
Abstract: 本发明提供的是一种喷水推进无人艇自主区域保持的仿人智能控制方法。对控制边界的位姿传感器测得的参数进行关键参数的分析与计算，区域保持判断系统根据关键参数的计算值和实际值比较，判断是否需要进行区域保持，如果需要进行区域保持则对欠驱动喷水推进无人艇运动方程与区域保持停止位置轨迹方程的偏差方程进行求解，并将数据信息传递给仿人智能控制器，仿人智能控制器根据被调量、偏差以及偏差的变化趋势确定区域保持控制策略并通过执行机构实施。本发明的方法适用于区域海洋搜救和勘测技术等领域，能保证无人艇不管怎么运动，都不会驶离规定区域。
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公开(公告)号：CN104181815B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410407012.6
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及动力定位控制领域，具体涉及一种基于环境估计的船舶运动补偿控制方法。本发明包括：通过船上安装的传感器系统来测量船舶的位置和艏向；利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪干扰中的高频部分和测量传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的满足精度要求的船舶的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；在无风静水的海洋环境下，根据具体设计的控制器的不同调节相应的参数；根据环境估计算法对作用在船舶上的外界环境干扰力进行估计；将控制器得出的控制力与估计出的环境干扰力相减得出船舶推进器推力及转矩，从而控制船舶运动。本发明所设计的船舶运动控制方法，在不同海况下船舶运动控制器无需切换控制
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公开(公告)号：CN105204507A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616185.3
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种包含输入时滞的气垫船航迹向的鲁棒控制方法，包括以下步骤，步骤一：通过气垫船的传感器系统得到气垫船运动的状态向量，包括纵向速度u、侧向速度v以及转首角速度r；步骤二：根据传感器系统采集的数据，得到气垫船当前运动的航迹向步骤三：根据控制器输入进入执行器后的反应时间，引入输入时滞环节，建立包含输入时滞的状态空间模型；步骤四：将航迹向传送给鲁棒控制器，得到控制指令传送给执行器，实现航迹向控制。本发明引入输入时滞环节使得气垫船的模型更为精确，有利于系统的分析与综合，设计的控制器更具有实用性和鲁棒性，保守性较低且易于实现，遗传算法则保证了鲁棒控制器设计的最优。
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