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公开(公告)号：CN110779518B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201911128029.7
申请日：2019-11-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下定位技术领域，特别涉及一种水下航行器的单信标定位方法。一种具有全局收敛性的水下航行器单信标定位方法，水下航行器搭载有水听器、多普勒测速仪、深度计、姿态航向参考系统及GPS；水声信标周期性广播水声信号；本发明通过状态增广，将离散状态的非线性单信标定位模型转化为线性时变模型；在未接收到水声信号时，通过水下航行器自身搭载设备获得水下航行器与水相对速度与姿态进行航位推算；接收到水声信号后，通过已知的水声信号发射时间获得水声信号传递时间，将其作为观测变量，同时综合航位推算数据以及各种传感器观测数据，基于Kalman滤波进行单信标定位的预测及更新。在满足定位模型可观测的前提下，本方法具有全局指数收敛性。
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公开(公告)号：CN112468116A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011388197.2
申请日：2020-12-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H03H21/00
Abstract: 本发明属于状态估计技术领域，特别涉及一种自适应平滑方法。一种基于Gibbs采样器的自适应平滑方法，首先将线性状态空间模型中的过程噪声方差矩阵及观测噪声方差矩阵看作未知的随机变量，将其先验分布建模为逆Wishart分布。在Gibbs采样器的框架下，将未知的方差矩阵与系统状态同时进行迭代采样。在进行多次迭代之后，选取达到稳态之后的迭代周期采样的平均值作为最终的状态估计值以及噪声方差矩阵估计值。本发明所提出的自适应平滑方法可以在模型初始噪声方差矩阵误差较大时仍然取得较好的状态估计结果，同时可以较为准确的估计出未知的噪声方差矩阵。
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公开(公告)号：CN108945359A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810754693.1
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多足机器人水下滑翔方法，其中多足机器人包括主体结构、左侧第一至第四机械足、右侧第一至第四机械足、控制系统、电池组、浮力调节装置和重心调节装置；该多足机器人通过机械足驱动电机旋转使机械足合并组成完整的滑翔翼，在浮力和重心周期变化下实现行走和水下滑翔两种模式的自如切换，并且具有自动校正航向功能；该方法具备作业范围广，环境适应能力强，运动模式多样的优点，在近海平台基座巡检的过程中既可以通过爬行近距离多方位观测，又可以通过滑翔模式方便的切换作业地点，因此该项目的探索研究对于近海平台巡检具有重要意义。
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公开(公告)号：CN108674521A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810754638.2
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种多足机器人水下防淤陷行走方法，多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器。多足机器人在水下行走时，抓地齿插入水底土壤，通过六个泥浆密度传感器采集土壤密度信号，根据土壤密度调节多足机器人受到的浮力，从而改变足尖对水底土壤的压力，有效增强抓地能力，避免陷入淤泥。
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公开(公告)号：CN112468116B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202011388197.2
申请日：2020-12-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H03H21/00
Abstract: 本发明属于状态估计技术领域，特别涉及一种自适应平滑方法。一种基于Gibbs采样器的自适应平滑方法，首先将线性状态空间模型中的过程噪声方差矩阵及观测噪声方差矩阵看作未知的随机变量，将其先验分布建模为逆Wishart分布。在Gibbs采样器的框架下，将未知的方差矩阵与系统状态同时进行迭代采样。在进行多次迭代之后，选取达到稳态之后的迭代周期采样的平均值作为最终的状态估计值以及噪声方差矩阵估计值。本发明所提出的自适应平滑方法可以在模型初始噪声方差矩阵误差较大时仍然取得较好的状态估计结果，同时可以较为准确的估计出未知的噪声方差矩阵。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110554359B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201910859060.1
申请日：2019-09-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声定位技术领域，涉及一种海底飞行节点定位方法。本发明利用4个位置已知且固定的水声信标按照固定周期同时发射水声信号，水声信标与海底飞行节点实现时钟同步；海底飞行节点接收水声信号并记录信号到达时间，计算出水声信号传递时间；海底飞行节点未接收到水声信号时通过自身携带的低成本惯性测量单元进行惯性导航；海底飞行节点接收到水声信号后通过扩展Kalman滤波进行单信标定位位置校准；同一时刻发射的多个水声信号均被接收后，海底飞行节点通过最小二乘法进行长基线定位位置校准。本发明通过融合水下长基线定位与单信标定位，克服了长基线定位实时性差及单信标定位精度低的缺点，满足了海底飞行节点高精度实时定位的需求。
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公开(公告)号：CN112966214A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110076934.3
申请日：2021-01-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种鲁棒滤波方法，首先将线性状态空间模型中的过程噪声与观测噪声建模为GSTM分布，且其混合系数和尺度矩阵未知；引入满足Bernoulli分布的指示变量与满足Gamma分布的辅助参数，将GSTM分布分解为分层高斯的形式，且指示变量的统计参数同样为未知。所有未知变量的先验分布均建模为其共轭先验分布。每一个时间历元，在Gibbs采样器的框架下，将未知的尺度矩阵、指示变量、指示变量统计参数、辅助参数、当前及上一个时间历元的系统状态同时进行迭代采样。多次迭代之后选取达到稳态后的迭代周期采样的状态采样平均值作为最终的状态估计值。本发明在状态空间模型过程噪声及观测噪声为非静态厚尾分布时可较好的状态估计结果，对时变环境有较强的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN112528479A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011399115.4
申请日：2020-12-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/10
Abstract: 本发明属于状态估计技术领域，特别涉及一种鲁棒自适应平滑方法。一种基于Gibbs采样器的鲁棒自适应平滑方法，首先将线性状态空间模型中的过程噪声及观测噪声建模为Student’s t分布，且其噪声参数完全未知。通过引入辅助参数，将满足Student’s t分布的过程噪声及观测噪声分解为Gauss分布与Gamma分布的组合。将未知的噪声参数也看作随机变量，其先验分布建模为参数对应的共轭先验。在Gibbs采样器的框架下，将未知的噪声参数、辅助参数与系统状态同时进行迭代采样。在进行多次迭代之后，选取达到稳态之后的迭代周期状态采样的平均值作为最终的状态估计值。本发明所提出的鲁棒自适应平滑方法可以在模型噪声厚尾且初始噪声参数设置误差较大时仍然取得较好的状态估计结果。
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公开(公告)号：CN108945359B
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201810754693.1
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多足机器人水下滑翔方法，其中多足机器人包括主体结构、左侧第一至第四机械足、右侧第一至第四机械足、控制系统、电池组、浮力调节装置和重心调节装置；该多足机器人通过机械足驱动电机旋转使机械足合并组成完整的滑翔翼，在浮力和重心周期变化下实现行走和水下滑翔两种模式的自如切换，并且具有自动校正航向功能；该方法具备作业范围广，环境适应能力强，运动模式多样的优点，在近海平台基座巡检的过程中既可以通过爬行近距离多方位观测，又可以通过滑翔模式方便的切换作业地点，因此该项目的探索研究对于近海平台巡检具有重要意义。
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公开(公告)号：CN108945358A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810754686.1
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多足机器人水下全液压驱动方法，所述多足机器人包括底盘，上壳，压力感应装置，控制系统，电池组，柔性油囊，油箱，油泵，油管，电磁阀，油缸，机械足。本发明适用于两栖机器人，巧妙地利用了航行时浮力的变化，将航行器的浮力变换转换为上升驱动力，从而降低能耗，实现了水下航行器的长时间水下航行。
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