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公开(公告)号：CN118861532A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411128943.2
申请日：2024-08-16
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司 , 中国船舶科学研究中心
IPC分类号： G06F18/10 , G06F18/214 , G06N3/006 , G06N3/0442 , G06N3/0499
摘要： 本发明公开了一种基于改进P‑B‑T的船舶轨迹预测方法，通过建立包括均方误差、船舶预测轨迹点到上一时刻轨迹点的距离与船舶真实轨迹点到上一时刻轨迹点的距离和真实轨迹点与预测轨迹点的航向差的损失函数，来对基于双向长短期记忆网络和Transformer模型的船舶轨迹预测模型进行训练，以此来获取对船舶轨迹的时间序列数据进行编码后的轨迹向量，以获取船舶的预测轨迹，实现对船舶轨迹的预测；通过本发明所建立的损失函数，由于损失函数中不仅考虑了轨迹点位置因素还考虑了船舶航向和船舶的速度因素，使预测出来的船舶轨迹更贴合船舶实际运动的运动状态，并使得到的预测结果更有利于提高船舶整条预测轨迹与实际轨迹的相似程度，大大提高了预测的精度。
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公开(公告)号：CN117311354B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311320587.X
申请日：2023-10-12
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC分类号： G05D1/43 , G05D109/30
摘要： 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。
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公开(公告)号：CN117311354A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311320587.X
申请日：2023-10-12
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。
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公开(公告)号：CN116310997A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310399524.1
申请日：2023-04-14
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC分类号： G06V20/40 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/048 , G06N3/08
摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的海上小目标检测方法，包括以下步骤：步骤S1：采集实际海域的视频图像，并对视频图像进行分帧处理得到含有目标特征的图片数据集；步骤S2：对图片数据集进行标注获取特征图片测试集与特征图片训练集；步骤S3：基于YOLOv5的网络框架，构造加入注意力机制模块SCAM++与增强型双向特征融合结构PANet的YOLO‑sea网络模型；步骤S4：采用DIoU作为YOLO‑sea的损失函数，利用图片训练集对YOLO‑sea网络模型进行训练，获取YOLO‑sea优化模型；步骤S5：采用YOLO‑sea优化模型对图片测试集进行目标检测。解决了海天线附近的极小目标集中在一起，且受到海岸、浪花的干扰，海上小目标检测精度低以及实时性差的问题。
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公开(公告)号：CN113935170B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202111203799.0
申请日：2021-10-15
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种基于实船电子海图数据的环境势场建模方法，包括以下步骤：接收实船电子海图系统提供的点、线和面状结构的矢量电子海图数据；建立点、线和面状海图要素的环境势场模型，用以描述船舶航行环境中的可航区区域和不可航区域；对面状海图数据进行逆时针排序后，基于R‑函数理论建立复杂多边形的隐式方程，采用凸包递减技术实现任意复杂面状海图要素的环境势场自动建模。本发明解决了复杂几何图形的环境势场精确、高效和自动建模问题，对于基于人工势场法和矢量电子海图数据的无人船避碰研究及其工程化应用具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN116612668B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC分类号： G08G3/02
摘要： 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。(56)对比文件hongguang lyu.Ship's trajectoryplanning for collision avoidance at seabased on modified artificial potentialfield.2017 2nd International Conferenceon Robotics and Automation Engineering(ICRAE).2017,全文.钟碧良;刘先杰;吴建生;邱建宁;姜华.基于人工势场法的船舶自动避碰系统研究.广州航海高等专科学校学报.2008,(01),12-15.
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公开(公告)号：CN116612668A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC分类号： G08G3/02
摘要： 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。
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公开(公告)号：CN113935170A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111203799.0
申请日：2021-10-15
申请人： 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种基于实船电子海图数据的环境势场建模方法，包括以下步骤：接收实船电子海图系统提供的点、线和面状结构的矢量电子海图数据；建立点、线和面状海图要素的环境势场模型，用以描述船舶航行环境中的可航区区域和不可航区域；对面状海图数据进行逆时针排序后，基于R‑函数理论建立复杂多边形的隐式方程，采用凸包递减技术实现任意复杂面状海图要素的环境势场自动建模。本发明解决了复杂几何图形的环境势场精确、高效和自动建模问题，对于基于人工势场法和矢量电子海图数据的无人船避碰研究及其工程化应用具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN118567365A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411048661.1
申请日：2024-08-01
申请人： 大连海事大学
摘要： 本发明公开了一种基于自适应动态规划的无人船航向跟踪事件触发控制方法，建立考虑无人船航向控制数学模型，并将其转化获得航向跟踪控制数学模型；根据关于误差和参考信号的动态标称系统，获取无人船航向最优反馈控制器；最后获取事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律，实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。本发明将事件触发机制应用在控制算法中，从而达到减小磨损、降低能耗的目的。利用Actor‑Critic最终获得事件触发下的最优反馈控制器、事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律，从而实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。
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公开(公告)号：CN114661053B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210395112.6
申请日：2022-04-14
申请人： 大连海事大学
摘要： 本发明公开了一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法，包括建立第一、第二虚拟小船、虚构小船、本船数学模型；根据航路点产生全局参考路径，第一虚拟小船基于全局参考路径航行；设置虚构小船的探测范围，根据探测范围判断本船与障碍船是否存在碰撞危险，当不存在碰撞危险时，第二虚拟小船跟随第一虚拟小船航行，本船跟随第二虚拟小船航行；当存在碰撞危险时，基于速度障碍法原理和虚构小船位置信息，计算避障参考信号，第二虚拟小船基于避障参考信号进行避障，本船根据控制系统跟随第二虚拟小船航行。能够同时保证船舶的全局路径跟踪和局部避障规划，通过将控制输入离散化减少了船舶通信负担。
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