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公开(公告)号:CN112698273B
公开(公告)日:2022-08-02
申请号:CN202011481192.4
申请日:2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/20
Abstract: 本发明公开了一种多AUV单标测距的协同作业方法,包括:布放并标定信标、建立以信标为远点的导航坐标系;AUV利用测距信息航行至信标在当前深度的投影位置,并初始化自身位置;确认各AUV的工作区域,以环形机动的方式完成目标区域的扫描作业任务;各AUV完成作业返航,提取各AUV中的数据并进行拼接,生成最终的完整结果。本发明以距离信息作为协同作业的基准,AUV携带的传感器少,无需测量作业AUV的速度信息,可以应用于大水深等无测速传感器AUV场景。
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公开(公告)号:CN110263400A
公开(公告)日:2019-09-20
申请号:CN201910503700.5
申请日:2019-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法,通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据;对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理;建立无人艇一阶非线性K-T方程的运动模型;选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表;对K-T方程进行积分化处理,对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分,利用积分方式舍掉角加速度,引入艏向角数据;对积分区间离散并求积,对积分区间以控制节拍为基准进行离散,并采取牛顿-科特斯求积公式插值求积;利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小,即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识,在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步,可以同时兼顾效率与性能。
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公开(公告)号:CN112698273A
公开(公告)日:2021-04-23
申请号:CN202011481192.4
申请日:2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/20
Abstract: 本发明公开了一种多AUV单标测距的协同作业方法,包括:布放并标定信标、建立以信标为远点的导航坐标系;AUV利用测距信息航行至信标在当前深度的投影位置,并初始化自身位置;确认各AUV的工作区域,以环形机动的方式完成目标区域的扫描作业任务;各AUV完成作业返航,提取各AUV中的数据并进行拼接,生成最终的完整结果。本发明以距离信息作为协同作业的基准,AUV携带的传感器少,无需测量作业AUV的速度信息,可以应用于大水深等无测速传感器AUV场景。
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公开(公告)号:CN112857313B
公开(公告)日:2023-03-24
申请号:CN202011627231.7
申请日:2020-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/02 , G01C13/00 , G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法,包括AUV端和无人艇端两个部分,分别在AUV和水面无人艇上同时运行,AUV将大量地形测点存储为子地图形式,通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数,并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解,水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图,从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题,降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
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公开(公告)号:CN110263400B
公开(公告)日:2022-08-02
申请号:CN201910503700.5
申请日:2019-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法,通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据;对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理;建立无人艇一阶非线性K‑T方程的运动模型;选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表;对K‑T方程进行积分化处理,对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分,利用积分方式舍掉角加速度,引入艏向角数据;对积分区间离散并求积,对积分区间以控制节拍为基准进行离散,并采取牛顿‑科特斯求积公式插值求积;利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小,即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识,在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步,可以同时兼顾效率与性能。
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公开(公告)号:CN110207695B
公开(公告)日:2022-08-02
申请号:CN201910451093.2
申请日:2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法。对信标进行标定,确定信标的位置信息,并建立导航坐标系;AUV与信标通信,获得AUV与信标的距离信息,并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息;在AUV航行过程中,根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息;将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合,得到AUV的定位信息。本发明只需要使用一个声学信标,不需要通过DVL获取AUV的速度信息同时也不要求AUV持续保持单一方向直线航行,满足全海深AUV的设备搭载及作业工况要求。
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公开(公告)号:CN112857313A
公开(公告)日:2021-05-28
申请号:CN202011627231.7
申请日:2020-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/02 , G01C13/00 , G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法,包括AUV端和无人艇端两个部分,分别在AUV和水面无人艇上同时运行,AUV将大量地形测点存储为子地图形式,通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数,并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解,水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图,从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题,降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
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公开(公告)号:CN110207695A
公开(公告)日:2019-09-06
申请号:CN201910451093.2
申请日:2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法。对信标进行标定,确定信标的位置信息,并建立导航坐标系;AUV与信标通信,获得AUV与信标的距离信息,并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息;在AUV航行过程中,根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息;将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合,得到AUV的定位信息。本发明只需要使用一个声学信标,不需要通过DVL获取AUV的速度信息同时也不要求AUV持续保持单一方向直线航行,满足全海深AUV的设备搭载及作业工况要求。
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公开(公告)号:CN110162053A
公开(公告)日:2019-08-23
申请号:CN201910451388.X
申请日:2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种异构多无人艇编队的自适应行为融合方法。确定每一无人艇的最大航行速度;将最小值作为异构体运动规划的一致速度;将运动过程分解成奔向目标点、避障和编队3种运动行为;确定无人艇编队运动过程中3种运动行为的执行顺序;建立每一运动行为的运动模型;根据无人艇环境信息求解行为运动模型;将无人艇进行编号,执行艇在判断避碰的障碍物时选择在避障范围内比自身小的序号进行优先避障;进行运动模型的耦合,得到最终的速度和方向;判断无人艇是否到达终点。本发明引入一致速度的变量,协调异构无人艇间的机动性能,可以同时兼顾效率与性能。同时从理论上为行为的融合进行排序,更加严谨,可控性高,便于参数分析与调试。
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