一种数据驱动的海洋机器人集群自适应控制系统

    公开(公告)号:CN118112923A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410054937.0

    申请日:2024-01-15

    Abstract: 本发明公开一种数据驱动的海洋机器人集群自适应控制系统,包括:海洋机器人集群数据库,记录海洋机器人集群在工作过程中采集的水文环境、自身状态、观测目标信息;海洋机器人集群数据服务平台,对指定子系统进行数据推送、接收反馈;海洋机器人集群控制子系统将指令发送至指定的海洋机器人个体,回收实测数据;海洋环境预测子系统,基于数据驱动方法进行海洋环境模型构建,使用POM、HYCOM海洋模式数据进行海洋环境模型训练,对海洋实测数据进行模型评估及数据同化;海洋机器人集群路径规划子系统,实现海洋机器人集群中个体路径的自适应调整;海洋机器人运动仿真子系统,使用海洋环境模型信息,结合海洋机器人物理模型,对海洋机器人未来一段时间内工作位置及环境进行仿真和评估;海洋机器人集群工作状态展示子系统,获取各机器人历史实测以及模拟仿真得到的工作信息及设备状态,并可视化展示。

    一种水下移动平台用可变形声呐阵列

    公开(公告)号:CN116243287A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202211101377.7

    申请日:2022-09-09

    Abstract: 本发明属于水下探测领域,具体地说是一种水下移动平台用可变形声呐阵列,包括多条线型声呐阵列、声呐旋转臂、声呐固定臂、锥齿轮换向机构、多连杆机构、滑块、滑道底座、摇臂、蜗轮蜗杆机构、旋转轴、电机、密封舱、底座及导流罩,线型声呐阵列与声呐旋转臂固定连接,声呐旋转臂与滑块之间为转轴连接,声呐旋转臂之间为多连杆连接,最外侧滑块与锥齿轮之间为摇臂连接,蜗轮蜗杆输出轴实现整体声呐阵的旋转。本发明提出使用多连杆机构以及锥齿轮机构实现多条声呐旋转臂旋转及角度控制,同时声呐阵列可以整体旋转所需角度。其优点是声呐阵列可变为多种声呐阵型,圆形面阵,平行线列阵,声呐阵可整体旋转,有利于不同工况的探测需求。

    基于5G的网控动态协同优化方法与架构

    公开(公告)号:CN113219916B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202110399309.2

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于5G的网控动态协同优化方法与架构,涉及5G技术领域,控制领域,更具体的说涉及一种网控协同优化系统,包括工业无线网络控制系统架构,基于实时无线网络性能的控制系统实时数据控制频率的动态调整和基于实时控制性能的无线网络资源实时动态占用与调整。第一种控制频率的动态调整提高了网络资源利用率的同时,控制性能也得到了提升。另外一种网络资源实时的动态占用与调整保证控制性能稳定性的同时,保障了事件触发数据的实时可靠到达。

    一种基于多目标优化的自主遥控水下机器人共享控制方法

    公开(公告)号:CN112035992B

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN201910401020.2

    申请日:2019-05-14

    Inventor: 田宇 王兴华

    Abstract: 本发明涉及一种基于多目标优化的自主遥控水下机器人共享控制方法,包括:根据操作杆输入信号计算人为操作的ARV艏向角控制命令和前向速度的控制命令;计算自主控制的ARV艏向角控制命令;构建共享目标函数、及其约束条件和优化求解方法,根据ARV当前的位置、艏向角和局部环境中障碍物的分布位置以及计算的人为操作的ARV艏向角控制命令、自主控制的ARV艏向角控制命令输出艏向角共享控制命令;ARV根据人为操作的前向速度的控制命令、艏向角共享控制命令避让障碍物并执行任务。该方法结合操作人员的遥控和自主控制提高ARV在复杂、未知、非结构化的水下环境中的作业能力、任务表现和安全性,并减轻操作人员的工作负担。

    种群分布不平衡条件下的浮游生物检测方法

    公开(公告)号:CN112801955B

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202110061356.6

    申请日:2021-01-18

    Abstract: 本发明涉及计算机视觉、对抗学习和深度学习目标检测领域,具体说是一种浮游生物种群分布不平衡条件下的多类浮游生物检测方法,本发明一方面融入了循环对抗神经网络结构,对非优势分布种群的图像样本数据进行扩充,使各种群图像样本数据达到数量上的均衡,避免了检测模型在训练中的过拟合现象,提高了整体识别精度。另一方面,算法在YOLOV3模型的基础上引入了具有特征重用特性的DenseNet结构,替换原YOLOV3模型中下采样层,使浮游生物的细微特征在深度神经网络层中传输过程中减少特征损失,提高特征传播的稳定性。

    基于深度神经网络的海水温度、盐度与流速的三维时空场联合预测方法

    公开(公告)号:CN115618988A

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202110789794.4

    申请日:2021-07-13

    Abstract: 本发明涉及基于深度神经网络的海水温度、盐度与流速的三维时空场联合预测方法。包括:神经网络输入海水温度、盐度与流速三种要素的三维空间场时间序列,利用encoding–forecasting结构ConvLSTM网络提取上述要素中每种要素历史时间序列深层特征;在神经网络中联合各要素对应的深层特征,为各要素空间场预测提供融合关联要素特征的完备信息;对联合特征进行卷积操作;神经网络输出各要素三维空间场预测结果。本发明在数据驱动的海洋要素空间场预测过程中联合了多种海洋要素特征,可以获得更准确的预测结果,与仅使用被预测的单个要素的时间序列信息对被预测要素三维空间场进行预测的方法相比,预测精度进一步提高。

    基于5G的网控动态协同优化方法与架构

    公开(公告)号:CN113219916A

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN202110399309.2

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于5G的网控动态协同优化方法与架构,涉及5G技术领域,控制领域,更具体的说涉及一种网控协同优化系统,包括工业无线网络控制系统架构,基于实时无线网络性能的控制系统实时数据控制频率的动态调整和基于实时控制性能的无线网络资源实时动态占用与调整。第一种控制频率的动态调整提高了网络资源利用率的同时,控制性能也得到了提升。另外一种网络资源实时的动态占用与调整保证控制性能稳定性的同时,保障了事件触发数据的实时可靠到达。

    一种基于多目标优化的自主遥控水下机器人共享控制方法

    公开(公告)号:CN112035992A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN201910401020.2

    申请日:2019-05-14

    Inventor: 田宇 王兴华

    Abstract: 本发明涉及一种基于多目标优化的自主遥控水下机器人共享控制方法,包括:根据操作杆输入信号计算人为操作的ARV艏向角控制命令和前向速度的控制命令;计算自主控制的ARV艏向角控制命令;构建共享目标函数、及其约束条件和优化求解方法,根据ARV当前的位置、艏向角和局部环境中障碍物的分布位置以及计算的人为操作的ARV艏向角控制命令、自主控制的ARV艏向角控制命令输出艏向角共享控制命令;ARV根据人为操作的前向速度的控制命令、艏向角共享控制命令避让障碍物并执行任务。该方法结合操作人员的遥控和自主控制提高ARV在复杂、未知、非结构化的水下环境中的作业能力、任务表现和安全性,并减轻操作人员的工作负担。

    一种基于图像的海底热液喷口的识别方法

    公开(公告)号:CN107871115B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201610934179.7

    申请日:2016-11-01

    Abstract: 本发明涉及一种基于图像的海底热液喷口识别方法,包括以下步骤:利用稀疏表示去除背景和扩散的热液羽流,能够十分精确的分割出纹理分明的岩石和热液羽流主体部分;利用光流法确定图像中是否含有热液羽流,分割出热液羽流主体;并且利用热液羽流喷口周围的灰度特性十分有效的确定了热液羽流喷口的具体位置。该方法具有良好的抗干扰性,对光照条件不敏感,可以极大的降低扩散的热液羽流以及海水反射光线的干扰,不仅适用于固定视场的视频图像,在镜头移动速度缓慢的情况下本发明方法同样具有较好的效果。

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