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公开(公告)号：CN102252672B
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201110108952.1
申请日：2011-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开了一种用于水下导航的非线性滤波方法，用于从水下地形导航随机微分模型中求得弱解。本发明通过使用了三次样条插值函数来分段逼近导航随机微分模型的弱解可得到状态的先验概率密度函数，其中利用前向柯尔莫哥洛夫方程解决了构造三次样条插值点的难点问题，然后再由贝叶斯公式得到状态的后验概率密度函数。本发明方法充分利用了三次样条插值具有计算简单、稳定性好、收敛性有保证、易于在计算机上实现并且能保证整体曲线的光滑性等特性能更好跟踪系统状态各种可能性，具有很高的估计精度、收敛速度和收敛光滑性，可以很好的跟踪系统状态的变化。
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公开(公告)号：CN102175245B
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110031277.7
申请日：2011-01-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于海流历史统计信息的水下潜器路径规划方法，包括确定航行区域，将航行区域栅格化、利用海流历史统计数据库生成航行区域内的海流场、利用电子海图作为环境场，将航行区域内的障碍物、岛屿、浅水区进行简化合并，生成禁航区、将海流信息和禁航区信息按照栅格进行存储、构造路径评价函数、利用粒子群算法进行最优路径搜索、输出路径，路径规划结束几个步骤。本发明利用海流历史统计数据库生成接近真实值的海流场，在充分考虑海流影响的情况下，设计了考虑航行安全性、经济性、光滑性相结合的路径评价函数，利用粒子群优化算法作为路径搜索算法进行水下潜器全局路径规划，以规划出更接近实际航行路线的潜器航行路径。
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公开(公告)号：CN102175245A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110031277.7
申请日：2011-01-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于海流历史统计信息的水下潜器路径规划方法，包括确定航行区域，将航行区域栅格化、利用海流历史统计数据库生成航行区域内的海流场、利用电子海图作为环境场，将航行区域内的障碍物、岛屿、浅水区进行简化合并，生成禁航区、将海流信息和禁航区信息按照栅格进行存储、构造路径评价函数、利用粒子群算法进行最优路径搜索、输出路径，路径规划结束几个步骤。本发明利用海流历史统计数据库生成接近真实值的海流场，在充分考虑海流影响的情况下，设计了考虑航行安全性、经济性、光滑性相结合的路径评价函数，利用粒子群优化算法作为路径搜索算法进行水下潜器全局路径规划，以规划出更接近实际航行路线的潜器航行路径。
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公开(公告)号：CN119200654A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411293601.6
申请日：2024-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明属于AUV编队控制技术领域，具体涉及一种基于动态拓扑切换策略下的AUV编队跟踪控制方法、程序、设备及存储介质。本发明利用2‑Delaunay生成新的通信拓扑结构，并结合最优通信距离和最大通信距离，通过求解不同集合之间最短路径作规避了连通分量不唯一的问题，从而完成拓扑网络优化；采用基于Jaccard系数的动态拓扑切换方案控制，当编队内智能体通信拓扑中断或复通时，切换拓扑网络结构覆盖编队网络，从而达到利用期望拓扑与自身拓扑之间的度量实现对拓扑的实时监测与动态管理的目的；采用DMPC作为编队控制器，利用其在系统动态特性建模及未来行为预测方面的卓越能力，实现对多个AUV在复杂环境中进行高效、精确的编队控制。
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公开(公告)号：CN114839866B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210279689.0
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下蛇形机器人曲线路径跟踪控制方法，步骤一：建立水下蛇形机器人系统动力学模型；步骤二：采用参数三次样条插值曲线的方法生成适合水下蛇形机器人跟踪的光滑路径；步骤三：使用改进视线引导率规则计算机器人当前时刻参考航向；步骤四：根据步骤三得到的参考航向按照反步控制策略推导得到系统的控制输入。本发明提高了系统稳定性和降低跟踪误差，实现水下蛇形机器人更精确地跟踪曲线路径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114088098B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202111357833.X
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，包括：获取极区重力值和深度数据，并对部分稀疏区间进行精准性插值；对其进行网格化，构建网格地图，绘制重力和深度等值线；叠加融合重力和深度网格图，并计算每个规定大小网格窗口的可匹配度；将所有格网点分为五类，并将这五类格网点按性质划分区域；设置匹配优先级；建立有向图模型，给所有的有向边加上权值；确定某次极区水下航行器航行路线；根据路径规划算法规划的路径，避开水下冰山等危险航行环境，并在航行过程中通过匹配算法，使用数据库导航辅助惯性导航，抑制惯导系统长时间使用误差累积效应，使得极区水下航行器安全、快速、精准的到达目标点。
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公开(公告)号：CN118189943A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410307211.3
申请日：2024-03-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于组合导航技术领域，具体涉及一种基于测量特性的SINS/EML组合导航方法、程序、设备及存储介质。本发明根据电磁计程仪的测量特性设计了一种新的卡尔曼滤波量测更新方程，充分考虑了电磁计程仪仅能测量到船舶首尾方向速度的特点，并将洋流速度扩维到状态量中，在考虑平台失准角的情况下，首先利用捷联惯性导航系统解算的姿态角将地理坐标系下的惯性解算速度投影到载体坐标系，得到载体首尾方向速度，然后与电磁计程仪速度做差得到卡尔曼滤波量测值，最后进行卡尔曼滤波量测更新并对捷联惯性导航系统进行反馈校正。本发明合理利用了量测信息，降低了船舶侧滑及洋流对电磁计程仪测速的影响，提高了电磁计程仪辅助捷联惯性导航系统的导航精度。
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公开(公告)号：CN113052370B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202110277114.0
申请日：2021-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于时空经验正交函数的海洋环境要素统计预测方法，基于待分析预测海域的再分析数据，构建待分析空间的历年逐日海洋动力环境要素时空样本矩阵；利用小波包分解方法，将时空样本矩阵进行多时间尺度分析，得到不同时间尺度的时空样本矩阵；对不同时间尺度的时空样本矩阵进行时空经验函数分解，分别构建对应不同时间尺度的正交时空基底；采用正交时空基底构建面向海洋动力环境要素的时空统计预测模型；利用不同时间尺度的中长期时空分析预测结果进行重构，得到待分析空间的海洋动力环境要素中长期时空分析预测结果。本发明研制一种基于时空经验正交函数的海洋动力环境要素的中长期统计预测模型，提高海洋动力环境要素分析预报能力。
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公开(公告)号：CN117991813A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410134866.5
申请日：2024-01-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 一种基于预测补偿机制的多UUV编队控制方法，属于无人水下航行器编队控制技术领域。本发明是为了解决水下通信质量差导致无人水下航行器编队控制方法存在稳定性低、控制精度差的问题。本发明所述的编队中的跟随者UUV接收领导者UUV的状态信息，对所述领导者UUV的状态信息进行数据滤波和数据拟合处理，得到领导者UUV状态量的预测值；跟随者UUV根据领导者UUV的状态量的预测值和期望队形，获取自身编队控制信号。本发明适用于无人水下航行器编队控制。
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公开(公告)号：CN116680500B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202310690292.5
申请日：2023-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了水下航行器在非高斯噪声干扰下的位置估计方法及系统，所述方法包括以下步骤：根据获取的水下航行器的位置数据、速度数据与航向数据，构建协同定位系统状态空间模型；在得到基于线性化误差补偿的优化量测方程的基础上，构建增广状态模型；利用增广状态模型，基于student'st核函数和最小误差熵准则，构建代价函数；基于代价函数，求得后验状态估计的加权最小二乘表达形式；基于后验状态估计的加权最小二乘表达形式，使用矩阵求逆引理得到后验状态估计及相应的估计误差协方差矩阵的最终表达形式，完成水下航行器的位置估计。本发明能够有效削弱非高斯噪声对位置估计的影响，提高水下航行器在非理想作业环境中的定位精度。
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