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公开(公告)号：CN117434945A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311367700.X
申请日：2023-10-22
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G05D1/43 , G05D1/485 , G05D109/30 , G05D101/10
Abstract: 本发明一种海洋异构无人集群平台系统及方法，属于水下无人集群协同领域；包括构成海洋中立体式集群的水面无人静态模块、水面无人动态模块、水下无人动态模块，及用于控制立体式集群的岸基/指控中心；不同无人集群之间存在能力互补，对提高海洋任务的作业效率具有重大意义。为了提高任务执行效率，在单域集群平台的基础上将无人船和水下航行器无人集群联结为一个整体，形成海洋异构无人集群系统。本发明利用平台互补优势进行水下协同探测、协同观测、协同搜索追踪，解决了现有技术中异构集群的通讯和协同作业存在的不足。
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公开(公告)号：CN112487555B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202011366190.0
申请日：2020-11-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种水空两栖潜水器无量纲阻力系数辨识方法，首先建立无干扰条件下水空两栖潜水器水中沉浮状态下的动力学模型，然后根据步骤1建立的动力学模型，离散化处理得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的辨识模型，最后利用一段时间的观测数据，采用最小二乘法求解辨识模型，得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的估计值。本发明通过最小二乘估计的方法对水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中的无量纲阻力系数进行了辨识，为建立精确完整的两栖潜水器动力学模型提供基础，有益于水空两栖潜水器控制系统的设计与实现。
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公开(公告)号：CN112306070A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011150930.7
申请日：2020-10-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种基于区间信息博弈的多AUV动态机动决策方法，首先，在多AUV机动策略的基础上，提出了由态势优势和能效优势组成的优势函数。随后，执行支付矩阵，支付矩阵由区间信息和结合四个参数区间集以及相对熵的支付区间等级组成。然后，提出了满足区间博弈条件的纳什均衡条件，建立了动态海洋环境下的纳什均衡机动决策模型。同时，将改进的差分进化算法应用于解决已有问题并找到最优策略。本发明解决了水下环境弱连通性、不确定性以及多变性对建模难度的影响，并且使得建立的模型更具说服力，在实际水域的应用中更加可靠。
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公开(公告)号：CN112184765A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010988752.9
申请日：2020-09-18
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种用于水下航行器的自主跟踪方法，在多水下航行器协同系统中，利用相机采集领航者的视觉信息，进行预处理，获得用于提取目标位姿的光信标阵列图像，并从具有水面反射、环境杂光、光信标的散射光的水下环境中获取真实光信标位置；根据得到的光信标信息，通过求解共面P4P问题，估计领航AUV在三维空间中的位姿。本发明与几何法的方法相比，突破了几何法中特征点的布置必须满足特定条件这一限制，所研究的视觉位姿估计方法将在多AUV协同运动控制中为跟随者提供领航者的高精度六自由度信息，作为跟随者主从协同运动的基础。
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公开(公告)号：CN112417948B
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202010998147.X
申请日：2020-09-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于视觉的AUV精确对接入环的方法，用于在多水下航行器协同系统，跟随航行器利用单目相机采集母体航行器对接机构上信标如Aruco Marker的视觉信息，进而通过检测算法解析获得AUV的相对位姿信息。针对水体对光的吸收等因素，优选采用图像增强算法提高对接机构上信标Aruco Marker的对比度，提高其鲁棒性。同样为提高图像处理速度采用KCF加速策略来减小图像遍历像素的数量。并考虑在水下识别信标Aruco Marker有抖振和被遮挡等的情况，采用卡尔曼滤波器递归算法来消除噪音。本发明在合理的控制流程和视觉算法加持下，规避了远距离单目识别精度较低容易误判的情况，便
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN113029123A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110231642.2
申请日：2021-03-02
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于强化学习的多AUV协同导航方法，该方法将协同导航过程分为两个主要过程，首先是轨迹规划过程，集群中从AUV的轨迹根据所要执行的任务通过人工规划得到，主AUV的轨迹通过基于分层Q学习的轨迹规划方法得到。之后是导航计算过程，选用适当的非线性滤波算法进行实际导航计算。试验验证表明，主AUV按照本发明规划的轨迹航行，然后从AUV使用非线性滤波进行导航计算后能够明显降低从AUV的定位误差。
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公开(公告)号：CN110456817A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910656351.0
申请日：2019-07-19
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种两栖水声探测浮标属于海洋勘探设备领域；包括无人机部、浮沉控制部和水声探测部；无人机部包括螺旋桨部分和飞控系统，飞控系统利用MEMS惯导和GPS组合导航实现自主导航并对所述两栖水声探测浮标空中的姿态进行控制；所述无人机部的飞控系统、浮沉控制部和水声探测部分别安装于第一水密舱、第二水密舱和第三水密舱内，三个所述水密舱通过防水密封处理保证其防水和密封性；所述浮沉控制部由浮力调节装置控制所述两栖水声探测浮标在水下的位置，所述水声探测部包括声纳和动力电池，所述动力电池用于给所述声纳提供动力，所述声纳用于水下水声探测。本发明的两栖探测浮标工作时间长、体积小、便于回收，而且可以实现单点投放，多点测量。
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公开(公告)号：CN115071939B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202210626665.8
申请日：2022-06-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: B63H9/061
Abstract: 本发明一种随动对称襟翼帆，属于船舶与海洋工程领域；包括主帆组件、襟翼和传动机构，两个对称设置的襟翼通过传动机构与主帆组件连接；主帆组件包括主帆和主帆轴，主帆通过主帆轴与船体内驱动模块连接；两个以主帆的翼弦所在平面对称，嵌装于主帆两侧的凹槽内；通过传动机构控制两个襟翼的收放动作；当主帆转角为0时，两个襟翼收于主帆两侧的凹槽内，形成整体式翼型帆；当主帆转动时，主帆尾部运动方向的一侧襟翼以相同方向转向主帆后缘处，另一侧襟翼收回至主帆凹槽内。本发明推出襟翼增加帆的面积，当主帆转动襟翼被推出时，襟翼前缘和主帆之间产生缝隙，使一部分气流通过主帆迎风一侧经过此缝隙流至帆的背风一侧吹走后缘涡流，大大提高升力。
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公开(公告)号：CN115095466A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210626671.3
申请日：2022-06-04
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于海流的可自动收放海锚发电装置及其应用方法，浮标站自动投放海锚发电装置，海锚装置自动展开利用海流驱动海锚一端的螺旋桨发电机发电，最后将电能通过浮标站与海锚装置的连接线缆储存，工作完毕之后折叠回收至浮标站舱体内部。本发明发电装置结构简单、便于回收和布放、可自由灵活展开或折叠、用途广泛、适应性强，既适用于江河湖等潜水域作业也适应于深远海等深水区作业，为机器人智能体等装置在水域中作业提供一种节能、环保、长期的能量来源。
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