一种基于模糊逻辑和滑模控制策略的无人艇、无人机混合编队控制方法及其控制系统

    公开(公告)号:CN112130566B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202010989068.2

    申请日:2020-09-18

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于无人艇技术领域,公开了一种基于模糊逻辑和滑模控制策略的无人艇、无人机混合编队控制方法。步骤为:1)对无人艇、无人机混合编队的任务区域进行分解,将任务区域分解成多个子任务区域;2)建立子任务区域分配指标,根据分配指标规划混合编队中每个成员的期望航迹路线,并将期望航迹路线发送给每个成员的控制器;3)无人艇成员的控制器接收到期望航迹路线后,采用模糊逻辑逼近算法和滑模控制算法控制无人艇跟踪期望航迹路线进行航行;无人机成员的控制器接收到期望航迹路线后,采用反步滑模控制算法控制无人机跟踪期望航迹路线进行航行。该方法具有很强的抗干扰作用,能保证混合编队按照期望轨迹航行,提升了混合编队系统的鲁棒性。

    一种无人潜航器布放回收系统及布放回收方法

    公开(公告)号:CN112407171A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011575055.7

    申请日:2020-12-28

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于无人潜航器布放和回收技术领域,公开了一种无人潜航器布放回收系统及布放回收方法,系统主要包括设置在半潜式无人艇上的无人艇控制模块、布放回收装置、浮潜模块、动力模块和艇务信息处理模块,艇务信息处理模块连接有导航定位模块、目标识别装置和传感器模块,还包括设置在地面的远程监控模块,布放回收装置包括锁紧装置和与锁紧装置配合使用的辅助夹紧装置,锁紧装置能够限制无人潜航器的水平位移和转动,辅助夹紧装置能够限制无人潜航器的竖向滑动,具有更强的抗倾覆能力;本发明解决了现有技术中采用半潜船布放回收无人潜航器时缺乏一种能够自动、快速布放与回收无人潜航器的装置的问题。

    一种基于场论的船舶实时避碰方法

    公开(公告)号:CN114384917B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202210041664.7

    申请日:2022-01-14

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于船舶动态避障领域,公开了一种基于场论的船舶实时避碰方法,包括以下步骤:利用船舶的感知和导航系统实时探测本船和障碍物的信息,判断障碍物类型并计算本船和障碍物的会遇参数,判断是否存在碰撞危险;对于存在碰撞危险的障碍物,将障碍物的类型分为一般障碍物和动态会遇船,其中,对于动态会遇船,结合国际海上避碰规则分析会遇态势,确认转向避碰策略;然后根据船舶和障碍物信息建立场论模型,利用粒子群算法求解避碰路径。本发明建立了一种合理的船舶场论模型,为解决无人艇航行过程中遇到的动静态避碰问题提供一种合理可靠的避碰方法,并实时输出计算结果,具有良好的实际应用价值。

    一种符合国际海上避碰规则的避碰转向判定方法

    公开(公告)号:CN114387824A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202210036961.2

    申请日:2022-01-13

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于船舶避碰技术领域,公开了一种符合国际海上避碰规则的避碰转向判定方法,包括以下步骤:根据船舶感知和导航系统获取本船和会遇船的速度、航向、位置等信息,计算最小会遇时间;根据计算的最小会遇时间判断是否存在碰撞危险;若不存在碰撞危险,则本船不采取避碰措施,继续沿着原有轨迹航行;若存在碰撞危险,则以本船为中心构建避碰转向判定模型,确定符合国际海上避碰规则要求的转向范围。本发明构建了一种符合国际海上避碰规则的船舶避碰转向判定方法,解决了船舶在遇到碰撞危险时,如何将符合国际海上避碰规则中的转向义务快速转化为数字化避碰转向问题,提高了船舶航行的规范程度和安全性。

    一种适用于异构多无人系统的海空联合围捕方法

    公开(公告)号:CN112558642A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011603092.4

    申请日:2020-12-30

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 一种适用于异构多无人系统的海空联合围捕方法,属于无人系统协同编队技术,包括探测模块、任务模块、控制模块、无人艇模块,其中,任务模块分别与探测模块、控制模块相连,控制模块分别与任务模块、无人艇模块相连。本发明有效了解决传统无人艇编队围捕普遍存在精准度不高的问题,通过构建无人机与无人艇编队,可实现无人机与多无人艇的高效海空联合围捕。本发明兼具精准定位、全航速控制、横摇稳定控制的特点和功能,可以满足无人机与多无人艇不同状态条件下围捕任务的开展,具有很强的适用性和实用价值。

    一种无人艇滑模编队控制系统及其方法

    公开(公告)号:CN112327835A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011145745.9

    申请日:2020-10-23

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开一种无人艇滑模编队控制系统及其方法,该系统主要包括岸基定位主机,无线通信模块,无人艇滑模控制系统,岸基定位主机通过设置虚拟领航者建立笛卡尔坐标系规划无人艇编队中各个无人艇的航行轨迹,通过无线通信模块传输轨迹到船端;单无人艇通过内部的滑模速度控制器稳定横向和纵向速度误差最终实现跟踪期望轨迹的作用,同时将输出控制信号给运动模块转化控制量为油门和舵角,完成对无人艇航行的控制;单无人艇反馈自身位置到岸基定位主机,主机实现实时监控修正航迹的功能。本发明可以提高无人艇编队的鲁棒性,同时通过多艇协作高效的完成任务,同时提高了无人艇编队的稳定性和可靠性,便于硬件和软件上的实现。

    一种基于模糊逻辑和滑模控制策略的无人艇、无人机混合编队控制方法及其控制系统

    公开(公告)号:CN112130566A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202010989068.2

    申请日:2020-09-18

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于无人艇技术领域,公开了一种基于模糊逻辑和滑模控制策略的无人艇、无人机混合编队控制方法。步骤为:1)对无人艇、无人机混合编队的任务区域进行分解,将任务区域分解成多个子任务区域;2)建立子任务区域分配指标,根据分配指标规划混合编队中每个成员的期望航迹路线,并将期望航迹路线发送给每个成员的控制器;3)无人艇成员的控制器接收到期望航迹路线后,采用模糊逻辑逼近算法和滑模控制算法控制无人艇跟踪期望航迹路线进行航行;无人机成员的控制器接收到期望航迹路线后,采用反步滑模控制算法控制无人机跟踪期望航迹路线进行航行。该方法具有很强的抗干扰作用,能保证混合编队按照期望轨迹航行,提升了混合编队系统的鲁棒性。

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