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公开(公告)号：CN109857124B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201910222678.7
申请日：2019-03-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于速度与航向双重制导的无人船精确路径跟踪控制方法，包括以下步骤：计算路径跟踪误差动态；设计速度与航向双重制导律；设计有限时间未知观测器；基于有限时间未知观测器设计非光滑控制器。本发明提出了能根据跟踪误差同时制导速度和航向角的双重制导律，使无人船的位置误差能在有限时间内稳定到零，减轻了方向舵的操作负担，提高了制导系统的操纵灵活性与整体性；本发明设计速度与航向双重制导律来提高制导系统的操纵灵活性与整体性，有限时间未知观测器对复杂的外界扰动与内部不确定进行精确观测，并在非光滑速度与航向控制器中进行补偿，从而极大地提高了路径跟踪控制系统的跟踪精度。
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公开(公告)号：CN109857124A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910222678.7
申请日：2019-03-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于速度与航向双重制导的无人船精确路径跟踪控制方法，包括以下步骤：计算路径跟踪误差动态；设计速度与航向双重制导律；设计有限时间未知观测器；基于有限时间未知观测器设计非光滑控制器。本发明提出了能根据跟踪误差同时制导速度和航向角的双重制导律，使无人船的位置误差能在有限时间内稳定到零，减轻了方向舵的操作负担，提高了制导系统的操纵灵活性与整体性；本发明设计速度与航向双重制导律来提高制导系统的操纵灵活性与整体性，有限时间未知观测器对复杂的外界扰动与内部不确定进行精确观测，并在非光滑速度与航向控制器中进行补偿，从而极大地提高了路径跟踪控制系统的跟踪精度。
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公开(公告)号：CN112785622B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202011643347.X
申请日：2020-12-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06T7/246 , G06T7/73 , G06V10/50 , G06V10/75 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/80
Abstract: 本发明提供一种水面无人船长时跟踪方法、装置及存储介质。本发明方法，包括：S1、读取第一帧图片训练SVM检测器、位置滤波器和尺度滤波器；S2、读取下一帧图片并进行遮挡判断；S3、基于该图片提取HOG特征和CN特征学习相关滤波器，并根据相关滤波器确定对应的位置和权重，进行目标定位；S4、通过SVM检测器在候选区域通过模板匹配进行目标定位；S5、进行采集尺度更新，进而更新位置滤波器、尺度滤波器和SVM检测器参数。本发明在KCF相关滤波算法基础上引入SVM重检测机制。首先重新训练一个检测滤波器用来计算跟踪结果置信度，以确定是否跟踪失败，然后训练一个在线SVM分类器用于重检测，当出现跟踪漂移或跟踪失败的情况时，利用SVM重新修正跟踪目标。
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公开(公告)号：CN110032197B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201910376887.7
申请日：2019-05-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间制导和控制的无人船路径跟踪控制方法，包括以下步骤：计算路径跟踪误差的动态化；设计有限时间侧滑观测器；设计双曲正切视线制导律；设计有限时间扰动观测器；设计基于有限时间观测器的控制器。本发明提出的双曲正切视线制导律能根据跟踪误差以及设计的有限时间侧滑观测器，同时制导速度和航向角，提高了制导系统的稳定性和灵活性。本发明构造的有限时间侧滑观测器能精确观测时变的大漂角，并且在有限时间内确保观测误差为零，加快了误差收敛速度，提高了鲁棒性，可以避免有界和渐近观测的局限性。本发明能精确观测复杂的外界干扰，并且在有限时间内确保观测误差为零，可以避免有界和渐近观测的局限性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112785622A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202011643347.X
申请日：2020-12-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种水面无人船长时跟踪方法、装置及存储介质。本发明方法，包括：S1、读取第一帧图片训练SVM检测器、位置滤波器和尺度滤波器；S2、读取下一帧图片并进行遮挡判断；S3、基于该图片提取HOG特征和CN特征学习相关滤波器，并根据相关滤波器确定对应的位置和权重，进行目标定位；S4、通过SVM检测器在候选区域通过模板匹配进行目标定位；S5、进行采集尺度更新，进而更新位置滤波器、尺度滤波器和SVM检测器参数。本发明在KCF相关滤波算法基础上引入SVM重检测机制。首先重新训练一个检测滤波器用来计算跟踪结果置信度，以确定是否跟踪失败，然后训练一个在线SVM分类器用于重检测，当出现跟踪漂移或跟踪失败的情况时，利用SVM重新修正跟踪目标。
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公开(公告)号：CN113267999A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110455470.7
申请日：2021-04-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于全阶终端滑模的船载机械手末端轨迹跟踪协调控制方法，包括：构建船载机械手数学模型；基于所述船载机械手数学模型结合环境干扰信号获取三自由度无人船运动模型；对所述船载机械手数学模型和三自由度无人船运动模型受到的不确定干扰进行整合，获得最终的船载机械手动力学模型；基于所述船载机械手动力学模型设计基于FOTSM的轨迹跟踪控制器，包括设计基于FOTSM的无人船子系统轨迹跟踪控制器和基于FOTSM的机械手子系统轨迹跟踪控制器；应用获得的无人船子系统轨迹跟踪控制器和机械手子系统轨迹跟踪控制器对船载机械手进行跟踪控制。本发明可以有效反映系统的完整动态，并保证两个子系统之间的协调性和有限时间稳定性。
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公开(公告)号：CN112684796A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011476879.9
申请日：2020-12-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种针对复杂海域USV航行的路径规划方法，包括：基于复杂地貌的海域，建立无人船工作空间的环境模型，得到二值地图；基于障碍物膨化算法，对所述二值地图中的障碍物边缘进行膨化处理；基于改进的遗传算法，为无人船规划平滑的路径。本发明在传统遗传算法的基础上，选取具有最优适应度函数的航路点嵌入到B‑Spline拟合算法中，使得最终产生的路径是平滑的，并采用了删除算子、卓越保留、泛化增量等策略，通过自适应策略对交叉和进化概率进行调节，更好地使路径平滑，加快收敛速度，避免陷入局部僵局，提高了路径规划的效率。同时，还提出了一种障碍膨化物处理策略，降低了碰撞风险。
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公开(公告)号：CN110032197A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910376887.7
申请日：2019-05-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间制导和控制的无人船路径跟踪控制方法，包括以下步骤：计算路径跟踪误差的动态化；设计有限时间侧滑观测器；设计双曲正切视线制导律；设计有限时间扰动观测器；设计基于有限时间观测器的控制器。本发明提出的双曲正切视线制导律能根据跟踪误差以及设计的有限时间侧滑观测器，同时制导速度和航向角，提高了制导系统的稳定性和灵活性。本发明构造的有限时间侧滑观测器能精确观测时变的大漂角，并且在有限时间内确保观测误差为零，加快了误差收敛速度，提高了鲁棒性，可以避免有界和渐近观测的局限性。本发明能精确观测复杂的外界干扰，并且在有限时间内确保观测误差为零，可以避免有界和渐近观测的局限性。
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公开(公告)号：CN112767437A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202011615145.4
申请日：2020-12-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于KCF自适应多特征融合滤波水面无人船跟踪方法、装置及存储介质。方法包括：获取当前图像并通过位置相关滤波器采集第一候选样本；将所述第一候选样本送入第一位置寻优通道和第二位置寻优通道；将所述第一目标位置和第二目标位置自适应加权融合得到最终位置，通过尺度相关滤波器在最终位置处采集第二候选样本；将所述第二选样本送入尺度位置寻优通道，所述尺度位置寻优通道用于提取样本的HOG特征并基于该特征获取目标尺度；在最终位置处以目标尺度提取下一帧样本。本发明采用多特征融合滤波水面无人船跟踪，在KCF跟踪算法中加入尺度滤波器来解决尺度变化问题。
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