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公开(公告)号:CN119759027A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411940168.0
申请日:2024-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 考虑流致位置偏差的海洋机器人避障轨迹规划方法与系统,属于海洋机器人技术领域。解决了现有海洋机器人路径规划方法均均未考虑海流对海洋机器人避碰的影响,导致航行过程中安全性差的问题。本发明获取海洋机器人的当前位置、姿态、对地航速、对水航速及所在航行区域的海洋环境信息;获取海洋机器人航行速度限制集合,利用障碍物评价函数计算海洋机器人的紧急避障的动作集合;进而获取最终避障动作集合;再结合下一决策周期内海洋机器人的速度集合,获得最终动作空间窗口;基于时间窗内内速度样本,基于流致漂角,计算当前状态下的候选轨迹簇,建立评价函数,对所述候选轨迹簇进行评价寻优,获取最优避障轨迹。本发明用于海洋机器人避障轨迹规划。
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公开(公告)号:CN119469152A
公开(公告)日:2025-02-18
申请号:CN202411601551.3
申请日:2024-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于路径规划技术领域,具体涉及考虑时空环境变化的海洋机器人能源优化路径规划方法、程序、设备及存储介质。为了克服海洋机器人在长航时任务中,由于海洋环境的动态变化而导致的路径规划效率低下、续航能力差的问题。本发明先是构建能源评价函数,进而利用改进的Lazy Theta*算法对海洋环境地图中进行动态扩展与优化,确保在复杂环境下,海洋机器人能够维持相对最优的能源利用状态,实现快速高效的路径规划,从而提升海洋机器人的续航性能和工作效率。
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公开(公告)号:CN119740691A
公开(公告)日:2025-04-01
申请号:CN202411789613.8
申请日:2024-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/04 , G06F16/215 , G06F16/29 , G06F16/2458
Abstract: 本发明属于海洋环境建模与预测技术领域,具体涉及基于在线观测的局部海洋环境场信息预测模型的修正方法、程序、设备及存储介质。本发明通过环境感知模块在一段时间内持续获取观测栅格内的海洋环境场信息,得到观测栅格的海洋环境场信息真实值时间序列,进而构建自适应ARIMA模型,并通过自适应ARIMA模型获取观测栅格未来一段时间内的海洋环境场信息观测估计值时间序列;根据观测栅格的海洋环境场信息真实值与观测估计值,进而计算预测误差并确定其时空影响范围,最后结合预测偏差时间序列与邻域偏差模型对相关栅格的海洋环境场信息预测值进行修正。
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公开(公告)号:CN119717810A
公开(公告)日:2025-03-28
申请号:CN202411843905.5
申请日:2024-12-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋机器人路径规划技术领域,具体涉及海洋机器人快速接近目标点的改进动态窗口避碰方法、程序、设备及存储介质。本发明利用海洋机器人执行快速接近目标点的任务过程中,获取到的实时状态信息和障碍物信息,基于动态窗口算法通过计算动态预测时间得到海洋机器人的动态动作空间窗口,并考虑规避过程中过度远离障碍物的问题,针对距离评价函数做阈值化处理。本发明利用动态化预测时间和阈值化距离函数的优化处理方法,解决了海洋机器人避碰过程中的靠近临时目标点降速问题及过度远离障碍物问题,解算出更加有效的危险规避路径并保证海洋机器人安全高速的完成避障过程,提高了海洋机器人的危险规避效率和航行安全性。
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公开(公告)号:CN119885882A
公开(公告)日:2025-04-25
申请号:CN202411973765.3
申请日:2024-12-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06T17/05 , G06F111/20 , G06F119/12
Abstract: 海洋机器人用多层跨尺度海洋环境场建模方法,涉及环境建模领域。本发明是为了解决海洋机器人在复杂、动态海洋环境中的环境场模型精度低的问题。本发明生成目标海域的栅格图,并通过国际天气预报模型获取包含海风、海浪、海流在内的环境场预测数据存入栅格区域;随后,利用环境感知模块采集当前及历史环境场观测数据。根据海洋机器人的自身特性,将环境场时空模型划分为大、中、小三类模型:利用环境场预测数据构建大尺度时空模型,基于大尺度模型进一步构建中尺度模型,结合观测数据生成小尺度模型。最后,通过小尺度模型的观测数据对中尺度模型的环境场数据进行更新。
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公开(公告)号:CN119785627A
公开(公告)日:2025-04-08
申请号:CN202411940169.5
申请日:2024-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G08G3/02
Abstract: 考虑航行环境影响的船舶会遇时空危险度评估方法与系统,属于船舶安全驾驶技术领域。本发明是为了解决复杂海上环境避碰场景避碰动作时机无法准确确定的问题。本发明通过船舶环境感知模块和定位模块,获取船舶航行区域的航道环境信息及船舶自身位置、航向和速度信息;计算两船交会的最近会遇距离、船舶从当前位置航行至两船最近交汇点的会遇时间、两船安全会遇距离、绝对安全会遇距离、最晚避让距离和可采取措施避让距离;进而计算空间位置上的碰撞危险程度和两船在时间维度上的碰撞危险程度;利用合成算子将空间危险度和时间危险度结合,解算出时空碰撞危险度;根据所述危险度,对船舶碰撞的危险度进行评估。适用于船舶会遇时空危险度评估。
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公开(公告)号:CN119759026A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411940164.2
申请日:2024-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 面向海洋能驱动机器人的多源节能避障控制方法与系统,涉及海洋能驱动机器人领域。本发明是为了解决现有的危险规避方法没有考虑海洋能驱动机器人在危险规避过程中的能量捕获与消耗的问题。本发明采集当前决策周期下海洋能驱动机器人航行区域的海洋环境信息以及海洋能驱动机器人的自身位置、姿态和速度信息,并获得速度限制集合、避碰动作集合以及下一决策周期内能达到的速度集合,对所有集合取交集,获得当前决策周期的动作空间窗口;在动作空间窗口内采样获得当前候选对水线速度和角速度,并通过状态转换方程获取当前候选轨迹簇;利用评价函数在候选轨迹簇中选取最优速度和角速度,实现当前决策周期下海洋能驱动机器人的多源节能避障控制。
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