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公开(公告)号：CN118964822A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411048412.2
申请日：2024-08-01
Applicant: 上海交通大学 , 中国人民解放军国防科技大学
Abstract: 本发明涉及数据分析技术领域，具体公开了一种基于分块Cholesky分解交叉方向乘子法的状态估计方法，采用下述步骤：基于传感器的测量信息和动态系统的先验信息获取无人船状态估计对应的目标状态数据；采用交叉方向乘子法，引入辅助变量和惩罚参数，将状态估计方程转化为迭代求解的拉格朗日子方程；提出一种分块Cholesky分解方法，求解得到的拉格朗日子方程。本发明采用基于拉格朗日的交叉方向乘子法，能达到更高的精度；同时，在每次拉格朗日迭代过程，提出分块Cholesky分解，将大规模矩阵运算采用分块的形式，转化为多个子矩阵求解，并利用Cholesky分解后的上三角矩阵和下三角矩阵形式特性，将问题简化为两组顺序迭代方程，在处理长时间步长问题，计算速度更快。
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公开(公告)号：CN118938926A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411120922.6
申请日：2024-08-15
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种状态量化的分布式无人艇队形变换编队控制方法，通过建立无人艇数学模型，定义均匀量化器模型和仿射编队期望轨迹，构造无人艇速度观测器并构造无人艇控制器并经仿真验证后，将仿真结果部署于无人艇队控制系统。本发明通过引入改进的通信拓扑模式，考虑到成员间的应力约束，只需定位无人艇编队中领导者的位置即可获取跟随者的仿射定位的位置。同时考虑到通讯成本以及通讯带宽等问题，将无人艇的状态信息进行量化处理，连续时变的状态信息转换为离散的集合，同时减少了数字系统的储存和处理所占用的内存，降低硬件系统的功耗。
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公开(公告)号：CN117150186A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310787537.6
申请日：2023-06-29
Applicant: 上海交通大学 , 中国人民解放军海军大连舰艇学院 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
Abstract: 本发明提供一种有约束条件的移动时域状态估计方法及装置，所述方法包括：将原始状态估计问题写为多约束目标优化问题，建立有约束状态的估计问题模型；引入固定时间变量窗口时域，在所需时域内重新定义为二次规划问题；采用交替方向乘子方法，引入辅助变量和惩罚参数定义增广拉格朗日方程，并将增广拉格朗日方程分解为三个子方程；对获得的三个子方程分别采用不同的方法进行迭代更新。本发明能够克服传统批优化方法随时间步长增加时的计算复杂度随之提高的缺陷，大大提高针对有约束条件时目标状态估计的效率。
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公开(公告)号：CN114179961A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010965029.9
申请日：2020-09-15
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种姿态自适应式水面双体无人平台，包括：双体船体以及设置于其内部的电机、复合推进机构和控制模块，复合推进机构的推进器设置于片体前端和后端，电机与复合推进机构相连，控制模块接收GPS和传感器输出的水体中的状态信息，即当前位置、横摇角和电量信息，通过接收水面操控指令，向复合推进机构发出控制命令，使装置实现原地回转和横向移动运动；控制模块读取GPS和传感器输出的当前横摇角和位置信息，通过定姿态闭环控制，向复合推进机构发出平动和转动指令，使装置实现稳定姿态。本发明能够实现原地回转和横向移动，可以应用在一般船舶无法通行的狭窄水域；稳定性提升，保证了本装置在深度、横摇和纵倾等船体运动中的定姿态能力，为设备的平稳运行提供良好条件。
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公开(公告)号：CN109263787A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811167376.6
申请日：2018-10-08
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种复合动力无人艇，其特征在于，包括，无人艇本体，所述的无人艇本体包括一个主船体(01)和主船体两侧对称的一对片体(03)，所述的主船体(01)具有瘦削的船首；连接桥(04)，用于连接主船体(01)和一对片体(03)；铺板(05)，用于将连接桥(04)、主船体(01)上甲板、一对片体(03)的上部连成一个安装平面；风帆(02)，为翼帆结构，包括桅杆(3)和风帆基座，所述的桅杆(3)与风帆基座通过法兰连接，所述的风帆基座固定安装在主船体(01)的船底中部的纵桁上；设置在无人艇本体上的电力系统、推进系统和控制系统。本发明的复合动力无人艇，为具有瘦削船首的穿浪型三体船，能够在风能、电能和化石能之间切换，并且耐波性好、适航性高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109080807A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810813341.9
申请日：2018-07-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种无人艇风帆，包括顶部传感器安装平台(1)、翼帆组件(2)、中空的桅杆(3)、转帆机构(4)、底座(5)和收放帆机构，其特征在于，所述的翼帆组件(2)包括帆布和从上至下顺序套在所述的桅杆(3)上的上骨架(21)、多个中间骨架(22)和下骨架(23)，转帆机构(4)包括电机(41)、中空的内轴(44)、轴承(45)和套在内轴(44)外的外轴(46)所述的收放帆机构包括卷扬机(61)、底座收放滑轮(62)、二个帆顶收放滑轮(63)、和钢丝绳(64)。本发明的无人艇风帆，集转帆功能、升帆功能、传感器安装安装为一体，具有结构简单、操控性好、整体机构可靠性高的特点。
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公开(公告)号：CN119773939A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202411902603.0
申请日：2024-12-23
Applicant: 上海交通大学 , 上海体育科学研究所(上海市反兴奋剂中心)
Abstract: 本发明提供一种自主水下机器人及其运动控制方法，用于采集游泳运动员的训练数据，包括支撑架，所述支撑架的中间位置处安装有水密舱，所述支撑架的四角内均安装有沿着所述水密舱的周向间隔分布的推进器；其中，所述水密舱内安装有核心控制单元，所述核心控制单元包括核心控制器，所述核心控制器通过通讯模块与上位机连接，所述核心控制器内设有PID控制器，所述上位机内设有颜色识别模块；本发明的有益效果为：本发明提供手动控制和自动控制两种跟踪模式，在自动控制模式下，通过使用PID控制器结合OpenCV的颜色识别技术，自主水下机器人能够对游泳运动员进行实时追踪，这为教练提供了更加连续和完整的水下视角，有助于更深入地分析运动员的技术动作。
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公开(公告)号：CN119645034A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411800413.8
申请日：2024-12-09
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于多因素融合的无人船路径规划和避碰决策方法及系统。包括步骤S1：构建无人船多传感器融合感知网络，实时采集环境数据，并在无人船捕捉碰撞瞬间力学参数，使无人船对碰撞严重性进行感知识别；步骤S2：定义路径跟踪激励函数，并对路径控制过程中所需的动态参数进行适应性调整；步骤S3：设置静态障碍物和动态障碍物避碰的激励机制，对静态障碍物和动态障碍物的威胁程度进行评估；步骤S4：整合路径跟踪响应、静态障碍物和动态障碍物避碰激励机制，使无人船平衡不同任务目标之间的关系，进行多任务下的路径规划和避碰的决策。本发明提供的技术方案有效解决了无人船路径规划和避障的决策问题。
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公开(公告)号：CN118964821A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411048411.8
申请日：2024-08-01
Applicant: 上海交通大学 , 中国人民解放军国防科技大学
IPC: G06F17/18 , G06F18/2415 , G06F17/16 , G06N3/084
Abstract: 本发明涉及数据分析技术领域，具体公开了一种基于交叉方向乘子法的并行状态估计方法；本发明首先建立普适情况下即非线性情况的状态估计模型，并构造相应的拉格朗日方程。结合高斯牛顿法解决非线性系统无法通过梯度求解的情况，引入分块Cholesky分解思想优化拉格朗日子方程的迭代计算。最后提出一种并行算法求解顺序迭代方程。本发明能够克服传统的贝叶斯及平滑方法处理高维问题的困难，考虑复杂海洋环境的影响，建立了普适性的约束方程及相应的状态估计模型；结合高斯‑牛顿法处理拉格朗日子方程中出现的非线性情况无法应用梯度下降法求解问题。提出了并行算法，将具有依赖性的顺序求解转换为并行计算，极大的提高了算法的效率。
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公开(公告)号：CN115195976B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210992550.0
申请日：2022-08-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明公开了一种用于双体小型无人艇与ROV协同作业的收放装置，包括：主体支架；拖篮，设置在所述主体支架的下方，所述拖篮的一端与所述主体支架旋转连接，所述拖篮的另一端与角度调节单元相连接，所述角度调节单元能够调节所述拖篮与所述主体支架的相对旋转角度，其中，所述拖篮用于释放或收起ROV；引导单元，设置在所述拖篮上，所述引导单元用于在释放或收起ROV时，对所述ROV的移动方向进行引导。本发明具有结构简单，制作成本低，易于控制，平台间相对移动阻力小等优点。
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