一种基于剖面声纳扫测技术的海底局部地形自主感知方法及装置

    公开(公告)号:CN107632305B

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN201710810548.6

    申请日:2017-09-11

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于剖面声纳扫测技术的海底局部地形自主感知方法及装置,包括:能够滚动地对海底进行连续扫测的剖面声纳,以及声纳计算机;所述声纳计算机包括:能够根据接收到的回波数据建立海底声学图像的模块,能够对海底声学图像进行滤波去噪、灰度增强和帧间处理的模块,能够对完成滤波去噪、灰度增强和帧间处理的海底声学图像进行图像分割处理得到海底地形的轮廓线的模块,以及能够对轮廓线进行地形识别的模块;所述剖面声纳安装于所述潜水器的一侧并与其滚动中心线对齐,所述声纳计算机安装于所述潜水器内部。本发明具有的有益效果:能够对海底取得良好的自主探测与处理效果,为潜水器的研制奠定重要的技术基础。

    一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法

    公开(公告)号:CN107688297A

    公开(公告)日:2018-02-13

    申请号:CN201710805537.9

    申请日:2017-09-08

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、设定期望滑升斜率ηd;步骤二、根据拖曳模型试验结果对应当前的导向缆角度φ以及水平拖曳速度vs插值得到预测舵角为δa;步骤三:计算当前滑升斜率η(t)为单位时间内垂向深度差分与拖曳前进距离的比值;步骤四:根据当前滑升斜率η(t)与期望斜率ηd的偏差量,制定PID闭环控制律,给出期望的控制舵角δd;步骤五:向水平舵机发出的实际控制舵角指令为预测舵角δa与控制舵角δd之和。本发明的有益效果为:本发明提出的一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法为滑缆水下机器人的运动仿真和实际控制奠定了技术基础,对滑缆水下机器人的研制将起到重要的技术支撑作用。

    一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器

    公开(公告)号:CN106828831B

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201710037213.5

    申请日:2017-01-19

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器,包括:外球壳、推进装置、内球壳、滚进动力装置、浮力调节装置和驱动转向装置;内球壳能够相对外球壳绕第一轴方向转动的设置于外球壳的内部;滚动动力装置设置于内球壳内,其能够绕第二轴转动产生偏心力矩使潜水器前进或后退;浮力调节装置和转向装置均安装于外球壳和内球壳之间的空间内,其中浮力调节装置能够使潜水器下沉或上浮于水体中,转向装置能够驱动内球壳相对外球壳转动;第一轴垂直于第二轴。本发明具有的有益效果:不仅能够在水体中浮游和水体底部运动,还能够在陆地运动从而实现跨介质活动的能力,此外还能让布放回收变得简单。

    一种基于连续线性和证据累加准则的水下障碍检测方法

    公开(公告)号:CN107621639B

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN201710806872.0

    申请日:2017-09-08

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于连续线性和证据累加准则的水下障碍检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、将三台回声测距仪安装在海洋航行器艏部的最前方,沿中纵轴线的左、中、右布置,回声测距仪最大量程200米,距离分辨率1mm,相互间的安装夹角为10°,其自身的波束宽度也是10°,确保在100米重点探测区域回声测距仪的作用范围可重叠;步骤二、基于连续线性和证据累加准则,对水下障碍物进行检测。本发明的有益效果为:提供一种水下障碍物的检测方法,能够有效消除水声信号检测中的多途杂波噪声干扰和减小虚警误报概率,提供可靠的障碍物判断与距离估计,提高海洋航行器在海洋复杂环境中的安全航行性能。

    一种基于连续线性和证据累加准则的水下障碍检测方法

    公开(公告)号:CN107621639A

    公开(公告)日:2018-01-23

    申请号:CN201710806872.0

    申请日:2017-09-08

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于连续线性和证据累加准则的水下障碍检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、将三台回声测距仪安装在海洋航行器艏部的最前方,沿中纵轴线的左、中、右布置,回声测距仪最大量程200米,距离分辨率1mm,相互间的安装夹角为10°,其自身的波束宽度也是10°,确保在100米重点探测区域回声测距仪的作用范围可重叠;步骤二、基于连续线性和证据累加准则,对水下障碍物进行检测。本发明的有益效果为:提供一种水下障碍物的检测方法,能够有效消除水声信号检测中的多途杂波噪声干扰和减小虚警误报概率,提供可靠的障碍物判断与距离估计,提高海洋航行器在海洋复杂环境中的安全航行性能。

    一种海洋剖面监测滑缆水下机器人

    公开(公告)号:CN105752299B

    公开(公告)日:2017-09-26

    申请号:CN201610247830.3

    申请日:2016-04-20

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种海洋剖面监测滑缆水下机器人,其特征在于:包括水面支持系统、导向缆和水下机器人,所述导向缆的一端系在水面支持系统上,所述水下机器人连接导向缆的另一端;所述水下机器人包括机器人主体、水平舵和尾鳍及导向缆连接装置,所述水平舵设置于机器人主体的左右两侧,所述尾鳍设置于机器人主体的后端,所述导向缆连接装置设置于机器人主体的前端。本发明具有比拖体更优的剖面滑升性能,比无缆潜水器更高的安全性。

    一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法

    公开(公告)号:CN107688297B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201710805537.9

    申请日:2017-09-08

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、设定期望滑升斜率ηd;步骤二、根据拖曳模型试验结果对应当前的导向缆角度φ以及水平拖曳速度vs插值得到预测舵角为δa;步骤三:计算当前滑升斜率η(t)为单位时间内垂向深度差分与拖曳前进距离的比值;步骤四:根据当前滑升斜率η(t)与期望斜率ηd的偏差量,制定PID闭环控制律,给出期望的控制舵角δd;步骤五:向水平舵机发出的实际控制舵角指令为预测舵角δa与控制舵角δd之和。本发明的有益效果为:本发明提出的一种滑缆水下机器人的剖面运动控制方法为滑缆水下机器人的运动仿真和实际控制奠定了技术基础,对滑缆水下机器人的研制将起到重要的技术支撑作用。

    一种金蝉脱壳式应急自救的球形潜水器

    公开(公告)号:CN107719609B

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201710950930.7

    申请日:2017-10-13

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种金蝉脱壳式应急自救的球形潜水器,包括:外球壳(1),内球壳(3)和主控模块,所述内球壳(3)可活动地设置于所述外球壳(1)中,所述主控模块设置于所述内球壳(3)中;其特征在于:所述外球壳(1)分为至少两个分体(1.1),相邻两个所述分体(1.1)之间通过若干连接件相连,所述连接件均采用爆炸螺栓(4)或采用爆炸螺栓(4)与铰链(5)的组合;所述爆炸螺栓(4)由所述主控模块激发引爆从而使所述分体(1.1)能够相互展开或分离以释放所述内球壳(3)。本发明具有的有益效果:能够令外球壳解体使内球壳自动脱离。

    一种金蝉脱壳式应急自救的球形潜水器

    公开(公告)号:CN107719609A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710950930.7

    申请日:2017-10-13

    Applicant: 河海大学

    CPC classification number: B63C11/52 B63G8/22 B63G8/24

    Abstract: 本发明公开了一种金蝉脱壳式应急自救的球形潜水器,包括:外球壳(1),内球壳(3)和主控模块,所述内球壳(3)可活动地设置于所述外球壳(1)中,所述主控模块设置于所述内球壳(3)中;其特征在于:所述外球壳(1)分为至少两个分体(1.1),相邻两个所述分体(1.1)之间通过若干连接件相连,所述连接件均采用爆炸螺栓(4)或采用爆炸螺栓(4)与铰链(5)的组合;所述爆炸螺栓(4)由所述主控模块激发引爆从而使所述分体(1.1)能够相互展开或分离以释放所述内球壳(3)。本发明具有的有益效果:能够令外球壳解体使内球壳自动脱离。

    一种基于剖面声纳扫测技术的海底局部地形自主感知方法及装置

    公开(公告)号:CN107632305A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710810548.6

    申请日:2017-09-11

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于剖面声纳扫测技术的海底局部地形自主感知方法及装置,包括:能够滚动地对海底进行连续扫测的剖面声纳,以及声纳计算机;所述声纳计算机包括:能够根据接收到的回波数据建立海底声学图像的模块,能够对海底声学图像进行滤波去噪、灰度增强和帧间处理的模块,能够对完成滤波去噪、灰度增强和帧间处理的海底声学图像进行图像分割处理得到海底地形的轮廓线的模块,以及能够对轮廓线进行地形识别的模块;所述剖面声纳安装于所述潜水器的一侧并与其滚动中心线对齐,所述声纳计算机安装于所述潜水器内部。本发明具有的有益效果:能够对海底取得良好的自主探测与处理效果,为潜水器的研制奠定重要的技术基础。

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