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公开(公告)号：CN119916812A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510410915.8
申请日：2025-04-02
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明涉及无人艇路径规划技术领域，具体涉及一种基于避障改进斥力势场的海洋无人系统智能路径规划方法，包括：建立水面无人艇的工作环境的人工势场；构建虚拟环境斥力势场坐标系；建立虚拟环境斥力势场；建立速度斥力势场；对水面无人艇进行路径规划。本发明针对静态障碍物引入了虚拟环境斥力势场、针对动态障碍物引入了速度斥力势场，从而使得无人艇在传统人工势场法的基础上有效躲避障碍物，进而得到最优规划路径。
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公开(公告)号：CN118293924B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410717841.8
申请日：2024-06-04
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明涉及水下航行器导航技术领域，具体涉及一种基于USBL距离量测信息的多UUV协同导航方法及其系统，包括对每个从航行器预定航行轨迹，并设定主航行器为初始化状态；建立每个从航行器以及主航行器的运动学模型；获取主航行器的航行轨迹；每个从航行器沿着预定的航行轨迹进行航行，同时，主航行器按照规划的航行轨迹运动，每个从航行器根据交互的信息利用迭代扩展卡尔曼滤波算法修正导航误差；每个从航行器根据修正后的导航继续航行。本发明基于预先设定的从UUV轨迹，综合时间差分法与分层强化学习算法，对主UUV进行运动规划，之后在导航过程中利用迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法进行状态估计，从而有效提升从UUV的定位精度。
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公开(公告)号：CN118192387A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410601331.4
申请日：2024-05-15
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及协同控制技术领域，具体涉及一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统，该方法包括根据海洋观测的场景构建多个无人潜水器的分布式协同控制架构；构建分布式协同控制架构中各节点之间的网络通信模型；根据虚拟领航者的期望路径和相对队形向量获取每个无人潜水器的期望路径；每个无人潜水器根据运动学模型和动力学模型按照编队队形和对应的期望路径进行航行，并根据网络通信模型进行通信，完成海洋观测任务。本发明该方法通过构建分布式协同控制架构、通信网络模型与协议，并设置敏捷协同控制器，将现有相关技术融入应用场景，使自主水下航行器具备敏捷响应能力，能够快速加入海洋观测网络。
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公开(公告)号：CN118192273A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410570519.7
申请日：2024-05-09
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本公开实施例是关于一种面向海洋探测场景的AUV集群分层式敏捷协同控制方法。本公开实施例首先针对海洋探测场景特点和任务需求，分析AUV集群的群体性能，提出了AUV集群分层协同控制架构；进而，面向分层式协同控制架构，根据海上区域探测封控的高动态拓扑、高突发性探测数据等网络特征，建立了分层式集群敏捷协同网络模型；最后，AUV集群分层协同控制架构与分层式集群敏捷协同网络模型，结合信息融合结果，分析协同控制架构的控制目标和控制需求，给出对应的编队控制方法。
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公开(公告)号：CN120069018A
公开(公告)日：2025-05-30
申请号：CN202510534670.X
申请日：2025-04-27
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G06N5/01 , G06N5/04 , G06N3/0442 , G06N3/092 , G06N7/01
Abstract: 本申请公开了一种基于改进DDPG算法的海洋无人集群围捕机动决策方法，具体涉及海洋无人集群博弈决策的领域。包括：获取每个航行器的前一时刻状态位置，分别将每个航行器的前一时刻状态位置输入LSTM网络，对应得到每个航行器的历史状态位置；将每个航行器的历史状态位置输入对应的预训练的DDPG网络，确定每个航行器的执行动作，得到海洋无人集群围捕机动决策；其中，预训练的DDPG网络在训练过程中，奖励值为个体奖励、团队奖励及额外奖励之和。可以进一步提高围捕成功率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119803456A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510242002.X
申请日：2025-03-03
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本申请属于水下组合导航技术领域。本申请提供一种基于全域信息融合的多航态无人系统水下组合导航方法。本公开实施例通过选取不同航态下不同的导航组合方式，近海采用SINS/DVL/GPS组合导航方式，降低计算量，提高效能；深海潜行采用采用SINS/DVL/USBL组合导航方式。考虑了由于水下无人系统机动特性中航态变化引起的量测偏差累计发散，针对其后尾特性，于联邦卡尔曼滤波架构中引入t分布替代常规正态分布，建模厚尾量测噪声，利用变分贝叶斯理论进行后验概率密度函数的近似求解，实现对无人系统运动状态的准确估计，并利用联邦结构实现多个子滤波器的更新及数据融合。
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公开(公告)号：CN119714303A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510225479.7
申请日：2025-02-27
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G01C21/20 , G01S15/88 , G01S15/08 , H04B7/185 , H04W64/00 , H04W4/02 , H04W4/06 , H04W84/06 , H04W88/04 , G06N3/006
Abstract: 本申请属于水下导航定位技术领域。本申请提供一种基于分层中继节点的多海上无人系统的协同导航定位方法。本公开实施例通过对从海上无人系统进行层级划分，利用改进的粒子群算法选取最优参考节点组合，得到第一层参考节点和第二层节点；根据第一层参考节点和第二层节点构建第一距离量测模型和第二距离量测模型，并结合宽带信号实现整体集群的中继节点通信网络构建；计算第一误差修正位置和第二误差修正位置，以实现海上无人系统集群的协同导航定位。可解决由于从海上无人系统数量增多造成主海上无人系统通信负担严重、通信网络连通性差、系统可观测性弱、集群位置信息利用率低引起从海上无人系统定位误差无法修正，集群协同导航定位失败等问题。
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公开(公告)号：CN118393969B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410817763.9
申请日：2024-06-24
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及无人自主潜水器协同控制技术领域，具体涉及一种异构潜水器集群敏捷协同控制器及集群协同控制方法，包括：集群方案数据库模块、集群任务控制模块、集群探测控制模块、集群通信控制模块、集群状态信息管理模块以及集群队形保持控制模块。本发明实现了不同结构潜水器之间的通信、信息交互以及协同控制操作，建立了水下无人集群节点探测和通信融合的信息互联互通机制，降低集群化升级对各自平台体系的影响。
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公开(公告)号：CN118192387B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410601331.4
申请日：2024-05-15
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及协同控制技术领域，具体涉及一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统，该方法包括根据海洋观测的场景构建多个无人潜水器的分布式协同控制架构；构建分布式协同控制架构中各节点之间的网络通信模型；根据虚拟领航者的期望路径和相对队形向量获取每个无人潜水器的期望路径；每个无人潜水器根据运动学模型和动力学模型按照编队队形和对应的期望路径进行航行，并根据网络通信模型进行通信，完成海洋观测任务。本发明该方法通过构建分布式协同控制架构、通信网络模型与协议，并设置敏捷协同控制器，将现有相关技术融入应用场景，使自主水下航行器具备敏捷响应能力，能够快速加入海洋观测网络。
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公开(公告)号：CN118295427A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410717853.0
申请日：2024-06-04
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及水下航行器的控制技术领域，具体涉及一种基于时间序列预测的水下分布式状态观测编队控制方法，包括：获取虚拟领航AUV在广义坐标下的动力学模型；获取跟随AUV对应的带宽受限的初始分布式观测器；获取跟随AUV对应的分布式观测器；预测AUV编队的轨迹，并对AUV编队进行控制。本发明有效地缓解了时延和通信中断对带宽受限下分布式观测器的影响，为编队控制的稳定性和可靠性提供了有力支持，从而预测得到准确的AUV编队的轨迹。
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