公开(公告)号：CN118960814A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202410950989.6

申请日：2024-07-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李佶桃 ,  刘禹锡 ,  姚峰 ,  王玉甲 ,  张铭钧

IPC: G01D18/00 ,  G01C25/00

Abstract: 本发明针对复杂环境下的AUV传感器故障检测问题，以“BeaverⅡ”AUV为研究对象，提出了一种基于最小可检测故障集的AUV传感器故障诊断性能评估方法，并引入了一种新的故障检测性能指标，即最小可检测故障集。首先通过系统辨识方法获取水下机器人的状态空间模型，然后，基于已知的观测器，结合中心对称多胞体的性质，可以递推得到每个时刻残差对应的中心对称多胞体，并通过检查该中心对称多胞体是否包含零点，判断系统是否发生故障。最后，计算故障检测方法的最小可检测故障集；确保AUV系统能够在关键时刻及时发现并应对故障，从而显著提高AUV的可靠性和稳定性。

公开(公告)号：CN119782681A

公开(公告)日：2025-04-08

申请号：CN202411852036.2

申请日：2024-12-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李佶桃 ,  刘禹锡 ,  冯靖敖 ,  王玉甲 ,  刘星 ,  姚峰

IPC: G06F17/16 ,  B63B79/20 ,  B63G8/00 ,  B63C11/52 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明公开了一种基于中心对称多胞体卡尔曼滤波器的AUV速度估计方法，首先对自主式水下机器人的状态空间模型进行系统性的分析,然后结合中心对称多胞体的性质和卡尔曼滤波的思想,计算并优化水下机器人系统状态的可达集,通过最优可达集计算水下机器人的速度区间,实现对其速度的有效监测。该方法适用于多种构型和不同运动状态的自主式水下机器人,与现有技术相比,本发明所提方法不仅可以准确地估算出水下机器人的速度，还能提供速度的区间估计,从而实现了对速度状态的有效监测,显著提高了自主式水下机器人的可靠性和稳定性。

公开(公告)号：CN119782680A

公开(公告)日：2025-04-08

申请号：CN202411852034.3

申请日：2024-12-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李佶桃 ,  刘禹锡 ,  冯靖敖 ,  王玉甲 ,  姚峰 ,  刘星 ,  吕欣倍

IPC: G06F17/16 ,  B63B79/20 ,  B63G8/00 ,  B63C11/52 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明公开了一种基于T‑N‑L结构的中心对称多胞体卡尔曼滤波AUV速度估计方法。首先根据实验数据辨识得到自主式水下机器人的状态空间模型,然后结合中心对称多胞体的性质和卡尔曼滤波的思想,预测并校正AUV系统状态的可达集,通过系统的校正可达集计算自主式水下机器人的速度区间,实现对其速度的有效监测。该方法适用于各种构型和运动条件的自主式水下机器人,与现有技术相比,本发明提供了一种系统有效的速度估计方法，本发明所采用的方法能够生成更为精确的速度估计值及其更为紧凑的速度估计区间，不仅提高了速度状态监测的精确度，而且通过确保机器人在复杂水下环境中的行为更加稳定和可预测，显著增强了水下机器人系统的整体可靠性和稳定性。

公开(公告)号：CN118897533A

公开(公告)日：2024-11-05

申请号：CN202410929536.5

申请日：2024-07-11

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李佶桃 ,  刘禹锡 ,  姚峰 ,  王玉甲 ,  张铭钧

IPC: G05B23/02

Abstract: 本发明针对复杂环境下的自主式水下机器人故障检测问题，以“BeaverⅡ”AUV为研究对象，考虑建模误差和噪声，设计了一种基于交集校验的方法。首先通过系统辨识方法获取机器人的状态空间模型，并利用中心对称多胞体来表示不确定性的范围；然后构建预测状态集和测量状态集的半空间交集，并求解相应的线性规划方程；最后根据方程的解，可以判断故障是否发生；与现有技术相比，本发明提供了一种系统、准确且有效的故障检测方法。