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公开(公告)号：CN108181908A
公开(公告)日：2018-06-19
申请号：CN201810024629.8
申请日：2018-01-11
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明涉及一种用于内河环境监测的无人船系统，包括无人船模块、智能码头模块和上位机，所述无人船模块设于无人船上，并通过智能码头模块与上位机相互通信，所述智能码头模块设于无人船停靠的码头处，无人船模块根据上位机中设置的航线与水质检测任务，自主完成规定路径避障巡航、水质检测，以及返航至码头，并将自身工作状态信息自主上传到智能码头模块中，智能码头模块对返航后的无人船模块进行自主充电、故障检查，同时上位机实时查询智能码头模块中无人船当前工作状态信息。与现有技术相比，本发明能够有效、快速对目标水域水质信息进行采集，无需人员操作实现无人化的水环境监测管理，节省大量人力物力的同时提高了工作效率。
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公开(公告)号：CN109828586A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910167824.0
申请日：2019-03-06
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种含有非线性不确定性的无人船舶鲁棒H∞航向控制方法，采用非线性鲁棒H∞控制模块和PID控制模块；非线性鲁棒H∞控制器主要用于抑制外界干扰并通过将系统模型参数的不确定性整定为凸胞集合的形式推导出SOS条件设计控制器以获得鲁棒H∞性能，同时通过非线性状态反馈以克服系统固有的非线性特性，使得系统在模型参数发生变化并存在外界干扰时也能稳定运行。PID控制器主要用于实现对给定无人船航向角θ*的跟踪。本发明使系统获得干扰抑制与鲁棒性能，并通过PID控制器实现无人船航向跟踪，实现了快速的高精度跟踪，同时为非线性系统的鲁棒H∞控制问题提供了解决方案具有结构精简但对复杂外界环境同样适应的特点，且将非线性鲁棒H∞控制器的设计转化SOS条件的求解问题大大降低了控制器求解难度。
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公开(公告)号：CN108549396B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201810345237.1
申请日：2018-04-17
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种基于STM32F429的双电机驱动无人船控制系统，包括控制模块、数据传输模块、舵机、电调、舵角传感器、光电编码器、GPS模块和无人船地面站；所述舵角传感器对无人船船舵的姿态及动作进行检测；所述光电编码器对动力电机的转速和转向进行检测；所述无人船地面站贮有无人船航线及巡航速度值；当无人船航行时；无人船按无人船地面站遥控指令进行工作，所述舵机对无人船船舵进行控制；所述控制模块经数据传输模块与无人船地面站相连并回送无人船当前工作数据；所述无人船地面站根据无人船当前工作数据，通过遥控无人船控制模块对无人船的动力电机和船舵进行调整，以使无人船按预设航线航行；本发明能实现复杂水文环境下的船舶无人驾驶。
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公开(公告)号：CN108181908B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN201810024629.8
申请日：2018-01-11
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种用于内河环境监测的无人船系统，包括无人船模块、智能码头模块和上位机，所述无人船模块设于无人船上，并通过智能码头模块与上位机相互通信，所述智能码头模块设于无人船停靠的码头处，无人船模块根据上位机中设置的航线与水质检测任务，自主完成规定路径避障巡航、水质检测，以及返航至码头，并将自身工作状态信息自主上传到智能码头模块中，智能码头模块对返航后的无人船模块进行自主充电、故障检查，同时上位机实时查询智能码头模块中无人船当前工作状态信息。与现有技术相比，本发明能够有效、快速对目标水域水质信息进行采集，无需人员操作实现无人化的水环境监测管理，节省大量人力物力的同时提高了工作效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109828586B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201910167824.0
申请日：2019-03-06
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种含有非线性不确定性的无人船舶鲁棒H∞航向控制方法，采用非线性鲁棒H∞控制模块和PID控制模块；非线性鲁棒H∞控制器主要用于抑制外界干扰并通过将系统模型参数的不确定性整定为凸胞集合的形式推导出SOS条件设计控制器以获得鲁棒H∞性能，同时通过非线性状态反馈以克服系统固有的非线性特性，使得系统在模型参数发生变化并存在外界干扰时也能稳定运行。PID控制器主要用于实现对给定无人船航向角θ*的跟踪。本发明使系统获得干扰抑制与鲁棒性能，并通过PID控制器实现无人船航向跟踪，实现了快速的高精度跟踪，同时为非线性系统的鲁棒H∞控制问题提供了解决方案具有结构精简但对复杂外界环境同样适应的特点，且将非线性鲁棒H∞控制器的设计转化SOS条件的求解问题大大降低了控制器求解难度。
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公开(公告)号：CN108549381A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810454631.9
申请日：2018-05-14
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于图像视觉的无人船避障装置及方法。无人船在向目标点自主航行的过程中，所述摄像头将会实时的采集河面的图像数据，对于采集到的图像数据，图像处理器不仅会进行实时的处理，还会把拍摄到的图像保存到内置储存卡中，在处理器完成对障碍物位置的确定后，将会进行避障算法的计算，计算结果为无人船方向舵应该转动的角度，并将这一信息发送给船体控制器，控制器接收到该信息后，进行及时的转向来避免碰撞。本发明能够有效、快速对目标水面障碍物进行检测，并通知无人船方向舵的转向及转角，有效的避免了无人船在航行的过程中和障碍物发生碰撞。
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公开(公告)号：CN108181907B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201810024628.3
申请日：2018-01-11
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种用于无人船停靠的智能码头，包括船库模块、控制中心、服务器和上位机；船库模块用于无人船停靠、无人船故障检查和无人船自主无线充电；控制中心用于识别并引导控制无人船进入船库模块，收集无人船的工作数据，上传无人船的工作数据至服务器并通过服务器接收上位机发送的指令，以及向无人船转发指令；上位机用于设置无人船的航线与水质检测任务并将设置的航线与水质检测任务通过指令由服务器转发到控制中心，以及访问服务器。与现有技术相比，本发明可对无人船进行自主充电，大大提高了无人船的续航能力，同时可进行工作数据收集，减少人员的操作节省了人力资源，提高效率的同时大大提高了无人船的可操作性。
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公开(公告)号：CN108549396A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810345237.1
申请日：2018-04-17
Applicant: 福州大学
CPC classification number: G05D1/0875 , B63B35/00 , B63B2035/008 , G05D1/0206
Abstract: 本发明提出一种基于STM32F429的双电机驱动无人船控制系统，包括控制模块、数据传输模块、舵机、电调、舵角传感器、光电编码器、GPS模块和无人船地面站；所述舵角传感器对无人船船舵的姿态及动作进行检测；所述光电编码器对动力电机的转速和转向进行检测；所述无人船地面站贮有无人船航线及巡航速度值；当无人船航行时；无人船按无人船地面站遥控指令进行工作，所述舵机对无人船船舵进行控制；所述控制模块经数据传输模块与无人船地面站相连并回送无人船当前工作数据；所述无人船地面站根据无人船当前工作数据，通过遥控无人船控制模块对无人船的动力电机和船舵进行调整，以使无人船按预设航线航行；本发明能实现复杂水文环境下的船舶无人驾驶。
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公开(公告)号：CN108181907A
公开(公告)日：2018-06-19
申请号：CN201810024628.3
申请日：2018-01-11
Applicant: 福州大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种用于无人船停靠的智能码头，包括船库模块、控制中心、服务器和上位机；船库模块用于无人船停靠、无人船故障检查和无人船自主无线充电；控制中心用于识别并引导控制无人船进入船库模块，收集无人船的工作数据，上传无人船的工作数据至服务器并通过服务器接收上位机发送的指令，以及向无人船转发指令；上位机用于设置无人船的航线与水质检测任务并将设置的航线与水质检测任务通过指令由服务器转发到控制中心，以及访问服务器。与现有技术相比，本发明可对无人船进行自主充电，大大提高了无人船的续航能力，同时可进行工作数据收集，减少人员的操作节省了人力资源，提高效率的同时大大提高了无人船的可操作性。
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