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公开(公告)号：CN107024863B
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201710184342.7
申请日：2017-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明利用生物启发模型的微分输出特性，提供一种避免微分爆炸的UUV轨迹跟踪控制方法。包括以下步骤：步骤1：初始化；步骤2：利用欠驱动UUV的数学模型得出位置、姿态误差变量；步骤3：计算虚拟控制律，并利用生物启发模型输出值代替虚拟期望控制律；步骤4：构造Lyapunov函数将位置误差的镇定转移到对速度误差的镇定上，利用生物启发模型输出代替虚拟控制量的实时求导避免微分爆炸现象，实现速度误差的镇定；步骤5：设计轨迹跟踪控制器。本发明方法能够避免传统反步法中由反复求导导致的微分爆炸现象，简化控制器的复杂性；同时，结合生物启发模型的控制器满足推进器的推力约束和欠驱动UUV三维轨迹跟踪对位置、速度以及姿态的时间约束要求。
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公开(公告)号：CN109282831B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201811017319.X
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种直接基于四阶罗经方位对准系统收敛时间的分析方法，通过找出系统误差，获得系统误差的方位误差频域响应，设置罗经方位对准参数，求得东向陀螺常值漂移频域响应函数和初始方位误差频域响应函数，拉普拉斯反变换为东向陀螺常值漂移时域响应函数和初始方位误差时域响应函数并化简，反解收敛时间t。本发明实现了对罗经方位对准相关参数的合理选择和对罗经方位对准收敛时间的精准控制，解决了用经典的二阶罗经方位对准系统类比四阶罗经方位对准系统的问题，巧妙地将四阶罗经方位对准系统方位误差从频域转化到时域上研究，解决了无法以初始方位误差稳态值的百分比取误差带的问题，同时满足了对惯性器件精度和方位角精度的要求。
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公开(公告)号：CN109506638A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201811582817.9
申请日：2018-12-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C17/38 , G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种补偿陀螺标度因数对旋转调制罗经方位对准影响方法，属于导航领域。该方法在转速恒定条件下，将标度因数误差引起的角速度误差等效成Z轴向的陀螺漂移，之后将该误差投影到天向和东向，同时分析这两项误差对旋转调制罗经方位对准的影响，并推导出相应的误差公式。最后推导出陀螺标度因数误差对旋转调制罗经方位对准影响的总误差公式。本发明提出了可通过降低转速来减小标度因数误差的影响，也可以通过正反转的方式来消除标度因数引起的对准误差。该方法实现了罗经方位对准的性能提升，在很大程度上可以保证导航系统的性能，具有很高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109506638B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201811582817.9
申请日：2018-12-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种补偿陀螺标度因数对旋转调制罗经方位对准影响方法，属于导航领域。该方法在转速恒定条件下，将标度因数误差引起的角速度误差等效成Z轴向的陀螺漂移，之后将该误差投影到天向和东向，同时分析这两项误差对旋转调制罗经方位对准的影响，并推导出相应的误差公式。最后推导出陀螺标度因数误差对旋转调制罗经方位对准影响的总误差公式。本发明提出了可通过降低转速来减小标度因数误差的影响，也可以通过正反转的方式来消除标度因数引起的对准误差。该方法实现了罗经方位对准的性能提升，在很大程度上可以保证导航系统的性能，具有很高的工程应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107024863A
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201710184342.7
申请日：2017-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明利用生物启发模型的微分输出特性，提供一种避免微分爆炸的UUV轨迹跟踪控制方法。包括以下步骤：步骤1：初始化；步骤2：利用欠驱动UUV的数学模型得出位置、姿态误差变量；步骤3：计算虚拟控制律，并利用生物启发模型输出值代替虚拟期望控制律；步骤4：构造Lyapunov函数将位置误差的镇定转移到对速度误差的镇定上，利用生物启发模型输出代替虚拟控制量的实时求导避免微分爆炸现象，实现速度误差的镇定；步骤5：设计轨迹跟踪控制器。本发明方法能够避免传统反步法中由反复求导导致的微分爆炸现象，简化控制器的复杂性；同时，结合生物启发模型的控制器满足推进器的推力约束和欠驱动UUV三维轨迹跟踪对位置、速度以及姿态的时间约束要求。
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公开(公告)号：CN117128954A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310344871.4
申请日：2023-04-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种面向复杂环境的航行器组合定位方法，涉及复杂环境组合导航技术领域，本发明利用紧耦合北斗‑雷达‑视觉‑惯性组合导航方法对航行器进行实时的位置姿态估计，并进行建图；本方法首先是选取IMU时刻为配准参考，对北斗定位信号的置信度进行检验，若置信度较高则通过卡尔曼滤波构建北斗/惯性子系统，若置信度不高则进行雷达‑视觉‑惯性组合导航，先对LI进行插值配准，然后对VI进行最小化联合残差运动状态估计，最后采用因子图综合构建LVI量测方程解算位姿；本发明导航精度高、鲁棒性好，可以广泛部署于复杂环境。
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公开(公告)号：CN106444806B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201610854361.1
申请日：2016-09-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明提供的是一种基于生物速度调节的欠驱动AUV三维轨迹跟踪控制方法。包括以下步骤：步骤1：AUV根据当前任务给定期望轨迹位置信息并获取当前的位置、姿态信息；步骤2：利用欠驱动UUV的数学模型得出位置、姿态误差变量；步骤3：采用定义虚拟速度误差变量的方法，计算出虚拟控制律；步骤4：通过生物启发模型完成对速度误差进行动态调节；步骤5：推导动态速度调节控制器。本发明方法能够对欠驱动AUV的速度误差进行动态调节，同时在避免传统反步法中艏向角误差等于90°时奇异值的同时，提高了控制器的性能，实现了在外界常值扰动下对时变三维轨迹的精确跟踪。
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公开(公告)号：CN109282831A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811017319.X
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种直接基于四阶罗经方位对准系统收敛时间的分析方法，通过找出系统误差，获得系统误差的方位误差频域响应，设置罗经方位对准参数，求得东向陀螺常值漂移频域响应函数和初始方位误差频域响应函数，拉普拉斯反变换为东向陀螺常值漂移时域响应函数和初始方位误差时域响应函数并化简，反解收敛时间t。本发明实现了对罗经方位对准相关参数的合理选择和对罗经方位对准收敛时间的精准控制，解决了用经典的二阶罗经方位对准系统类比四阶罗经方位对准系统的问题，巧妙地将四阶罗经方位对准系统方位误差从频域转化到时域上研究，解决了无法以初始方位误差稳态值的百分比取误差带的问题，同时满足了对惯性器件精度和方位角精度的要求。
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公开(公告)号：CN106444806A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610854361.1
申请日：2016-09-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0875
Abstract: 本发明提供的是一种基于生物速度调节的欠驱动AUV三维轨迹跟踪控制方法。包括以下步骤：步骤1：AUV根据当前任务给定期望轨迹位置信息并获取当前的位置、姿态信息；步骤2：利用欠驱动UUV的数学模型得出位置、姿态误差变量；步骤3：采用定义虚拟速度误差变量的方法，计算出虚拟控制律；步骤4：通过生物启发模型完成对速度误差进行动态调节；步骤5：推导动态速度调节控制器。本发明方法能够对欠驱动AUV的速度误差进行动态调节，同时在避免传统反步法中艏向角误差等于90°时奇异值的同时，提高了控制器的性能，实现了在外界常值扰动下对时变三维轨迹的精确跟踪。
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