基于多目标进化算法的船舶横向三自由度运动参数辨识方法

    公开(公告)号:CN109271652A

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201810764362.6

    申请日:2018-07-12

    Abstract: 本发明属于船舶运动参数辨识和进化计算两大领域,具体涉及一种基于多目标进化算法的船舶横向三自由度运动参数辨识方法。包括以下步骤:根据船舶横向三自由度运动微分方程,建立状态方程和观测方程模型;根据水池实验数据,建立海浪的扰动力和扰动力矩模型;以曼哈顿距离作为评判标准,评价观测值和模型输出值之间的误差,建立船舶横向运动多目标输出模型;利用进化算法对船舶横向运动多目标优化函数进行优化,并给出最优pareto前沿面;从前沿面中选取一个点对应的参数作为输出最优参数。不需要考虑各自由度运动之间的权重因子。可以得到一系列非占优的解,可以根据客户偏好从这些解里边选出最适合的一组横向水动力参数,实验数据少,效率高,误差小。

    一种基于模糊自适应滤波的无人艇组合导航方法

    公开(公告)号:CN108490472A

    公开(公告)日:2018-09-04

    申请号:CN201810082656.0

    申请日:2018-01-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于模糊自适应滤波的无人艇组合导航方法,由捷联惯性导航系统和全球定位系统组成。无人艇执行任务时其船体较小受环境影响较大,本发明目的是改善由于量测噪声统计特性随实际外部环境不同导致的常规卡尔曼滤波发散问题,并提高捷联惯性导航系统/全球卫星导航系统的滤波精度。该方法通过监测理论残差和实际残差的协方差一致程度,应用模糊推理系统不断调整滤波器的增益系数,对卡尔曼滤波器进行在线自适应调整,最终实现最优估计。本发明所设计的自适应滤波方法能够准确的估算出系统的实时量测噪声统计特性,使无人艇组合导航系统输出更精确的位置和速度信息。

    一种基于自适应布谷鸟搜索算法的水面无人艇路径规划方法

    公开(公告)号:CN108388250A

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201810292118.4

    申请日:2018-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应布谷鸟搜索算法的水面无人艇路径规划方法,属于水面无人艇路径规划技术领域。首先构建USV规划路径,初始化参数;每个鸟窝位置在自由栅格中开始迭代,选出初始全局最优鸟窝位置。对其余鸟窝逐个进行更新,得到新的一组鸟窝位置,用评价函数逐个测试每个鸟窝的路径长度,分别计算各鸟窝的当代布谷鸟的鸟蛋被巢主鸟发现概率;然后逐个选取鸟窝位置,随机产生一个服从均匀分布的随机数,若小于发现概率,保留当前鸟窝为当代的最终鸟窝位置,与初始全局最优鸟窝位置组合,重新选出第t+1代全局最优鸟窝位置。重复迭代,直至输出最优路径。本发明保持很强的局部精细搜索能力,改善了收敛速度慢的问题,满足USV作业过程中的需求。

    一种海浪有效波高反演模型建模方法

    公开(公告)号:CN103839104B

    公开(公告)日:2016-09-14

    申请号:CN201410014022.3

    申请日:2014-01-13

    Abstract: 本发明涉及一种海浪有效波高反演模型建模方法,其特征在于:步骤1:设置粒子群粒子位置初值和速度初值;步骤2:初始化粒子群各参数;步骤3:设置粒子群速度位置更新公式;步骤4:确定判断宽度;步骤5:基于判断宽度judgewidth和粒子的位置值Xi两个参数,建立适应值函数,适应值函数对样本数据进行分段,得到分段模型,并计算出与分段模型对应的整体样本数据的残差平方和作为粒子的适应值;步骤6:利用粒子群算法寻找拐角值最优解;步骤7:将步骤6.3得到的Pg值和judgewidth代入适应值函数,得到最优分段线性模型的各段斜率和截距。

    一种基于PSO自适应分段线性拟合的海浪有效波高反演模型建模方法

    公开(公告)号:CN102799770B

    公开(公告)日:2015-08-26

    申请号:CN201210219893.X

    申请日:2012-06-29

    Abstract: 本发明提出一种基于PSO自适应分段线性拟合的海浪有效波高反演模型建模方法,属于海浪参数反演技术领域,包括数据的去野值点处理、数据的稀疏化处理、初始化粒子群中参数、对粒子速度进行初始化、对粒子速度进行更新以及对粒子位移进行更新等步骤。本发明提出的一种自适应分段线性粒子群的海浪有效波高反演模型建模方法,利用粒子群算法对波高进行反演,不但可以完成传统算法的功能,达到传统算法的精度,还可以进行更精确的波高反演,且本发明中分段个数大于等于两段时,与传统建模方法相比具有更高的建模精度,利用本发明建立的反演模型比传统方法建立的反演模型具有更高的反演精度,且本发明方法的适用性广,灵活性高。

    一种多约束条件下的AUV航行环境空间构建方法

    公开(公告)号:CN103854302A

    公开(公告)日:2014-06-11

    申请号:CN201310714121.8

    申请日:2013-12-23

    Abstract: 本发明属于水下潜器航行环境空间建模技术领域,具体涉及一种多约束条件下的AUV航行环境空间构建方法。包括:构建初始航行上边界曲面;构建初始航行下边界曲面;下潜深度约束处理;最小离底间距约束处理;根据航行上、下边界曲面确定AUV航行环境空间。本发明提出一种多约束条件下的AUV航行环境空间构建方法,在考虑AUV航行约束条件下生成AUV航行的上边界曲面和下边界曲面,上述两个曲面构成了AUV的航行环境空间,基于该航行环境空间进行航路规划可以提高航路的实用性,同时降低了航路规划的计算量,进而可以提高航路规划效率。

    一种基于稀疏A*搜索的三维多UAV协同航迹规划方法

    公开(公告)号:CN103557867A

    公开(公告)日:2014-02-05

    申请号:CN201310467041.7

    申请日:2013-10-09

    CPC classification number: G05D1/101

    Abstract: 本发明属于路径规划技术领域,具体涉及一种基于稀疏A*搜索的多UAV协同航迹规划方法。本发明包括:对路径规划的环境进行建模;初始化多目标SAS计算参数:包括最小航迹段长度,最大拐弯角、最大爬升/下滑角,UAV最小安全距离,UAV最低飞行高度;初始化UAV的位置,每个UAV代表一条航迹;更新UAV的位置;扩展当前节点;判断是否与其它航迹段发生碰撞;更新航迹段的节点表;如果已经达到步骤(2)中设定的最小航迹代价,则执行步骤(8),否则,执行步骤(3);确定协同规划最优路径,路径规划结束。本发明能够解决多目标优化问题,具有通用性。能够为决策者提供合理的最优解,更符合实际问题需要。

    一种基于梯度向量的变步长最小均方信道均衡方法

    公开(公告)号:CN102137052B

    公开(公告)日:2013-10-30

    申请号:CN201110058296.9

    申请日:2011-03-11

    Abstract: 本发明提供的是一种基于梯度向量的变步长最小均方信道均衡方法,首先根据系统要求的稳态误差指标得到参数P,然后根据误差信号计算梯度向量的平滑量,根据参数P与梯度向量的平滑量计算得到时变步长,再根据误差信号以及时变步长计算得到均衡器权系数,重复该过程直至训练过程结束,将最后得到的均衡器权系数设定为当前均衡器的权系数。本发明实现容易,具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,并快速获得均衡器的最佳权系数,使均衡器达到了快速自适应均衡的效果。

    一种基于X波段雷达图像的海表面流反演方法

    公开(公告)号:CN102353946A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110178328.9

    申请日:2011-06-29

    Abstract: 本发明公开的一种基于X波段雷达图像的海表面流反演方法,包括(1)采集时空域海杂波图像作为一个序列,得到子图像序列;(2)对子图像序列进行三维傅里叶变换;(3)根据色散关系构造带通滤波器;(4)对图像谱非线性影响进行校正;(5)计算隶属度;(6)加权计算;(7)初始估流;(8)迭代估流。本发明与现有流反演算法相比,提高了流反演精度,尤其是提高了低流速时流反演精度,且提高了反演结果稳定性。本发明使用依赖最大流速的色散关系带通滤波器对图像谱进行噪声滤除,去噪能力强。本发明中对图像谱进行校正得到海浪谱,能够反映真实的海态信息,然后将海浪谱作为最小二乘法的权值之一计算流,流反演结果接近真实海态。

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