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公开(公告)号：CN118210232A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410344057.7
申请日：2024-03-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明是一种强鲁棒性的AUV分数阶滑模控制方法，由控制部分和观测器部分共同组成，控制部分包括根据位置误差输出期望速度的外环以及根据速度误差输出执行器力与力矩的内环控制，观测器位于控制系统内环，通过定义辅助变量对干扰进行估计。对于欠驱动AUV这种动力学模型高度非线性耦合、无法直接控制横荡与垂荡运动、受环境扰动影响很大的对象来说，本发明能够起到良好的控制效果，且具有较强的鲁棒性，即使在较大的动态扰动下依旧可以保持较小的误差跟踪上期望轨迹，而在观测器的帮助下可以保证控制器输出力与力矩的平稳。
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公开(公告)号：CN117075090A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310899176.4
申请日：2023-07-21
Applicant: 哈尔滨工程大学青岛船舶科技有限公司
IPC: G01S7/539 , G01S7/52 , G01S13/88 , G01S13/937
Abstract: 本发明涉及水下设备技术领域，具体涉及一种基于UUV拖曳的水下目标多物理场特征模拟器。包括总体拖曳结构，设置在所述总体拖曳结构内的被动辐射噪声模拟器、主动回波信号模拟器、主动信号接收检测系统、磁信号模拟器、水声通信换能器、中控系统和水声通信系统，以及水面控制端；所述被动辐射噪声模拟器、主动回波信号模拟器、主动信号接收检测系统、磁信号模拟器、水声通信换能器和水声通信系统分别通过水密电缆与所述中控系统连接。本发明通过对潜艇被动辐射噪声、主动回波信号、磁性特征的模拟，可比较逼真地模拟水下目标探状态。
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公开(公告)号：CN112131777B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202011018276.4
申请日：2020-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/25 , G06F111/04 , G06F111/08
Abstract: 本发明属于水下无人航行器阵型生成技术领域，具体涉及一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法。本发明解决了UUV在宽广海域或对高速机动目标进行探测时，无法满足单UUV或单一UUV群组成队形实现精准探测的任务需求。本发明以高探测和高精度为目标，结合多UUV群组的阵型结构特性、UUV机动特性、UUV群组任务使命、所携带声呐的工作特性以及探测海域电子海图，生成能够实现对大面积海域、高机动目标进行精准探测的特定阵型，有效提高了多UUV群组对宽广海域及机动目标的协同探测。
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公开(公告)号：CN111025269B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN201911314228.7
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人传感器安装偏差估计方法，通过建立水面航行状态机器人航行位姿的因子图模型，基于卫星定位模块的真值反馈，利用非线性优化方法，实现水下机器人艏向测量的常值线性加性误差α和水下机器人前进速度、横移速度的非线性乘性误差cos(β)和sin(β)的估计，补偿航位推算模块与卫星定位模块间的位置偏差。实现传感器安装偏差的鲁棒估计，提高航位推算模块的计算精度，进而提高水下机器人的定位精度。减少机器人出水校准次数，提高作业效率，满足长时间水下航行的需求。
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公开(公告)号：CN110609552B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910861689.X
申请日：2019-09-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种水下无人航行器编队平面航迹规划方法，属于无人水下航行器和航迹规划技术领域。包括根据环境信息数据库或传感器探测的环境信息，构建任务空间模型；基于静态环境信息采用APF算法和RRT算法的改进与融合算法进行全局航迹规划；将全局规划路径点作为子目标点，基于动态环境信息分段进行局部规划。本发明在全局规划算法中，通过一定的改进方案，解决了APF的目标不可达和局部最优问题，改善了RRT非确定、非最优、收敛慢三大特性，将确定性与随机性航迹规划方法结合、静态规划与动态规划结合、位置规划与速度规划结合，航迹约简算法实现了进一步优化航迹的效果，保证了多水下无人航行器航迹规划的安全性、最优性与实时性的任务要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113050630B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202110259445.1
申请日：2021-03-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及无人船控制领域，具体为一种网络攻击下无人船的事件驱动航向安全控制方法。发明提出的事件驱动航向安全控制设计方法考虑了开放的网络环境中网络通信受到攻击影响，进而在实际应用中能够保障无人船不会因为外部网络攻击带来的虚假信息的注入迫使航向误差偏大以及频繁地调整舵角等问题。本发明还可以实现网络资源的高效利用，节约成本，同时可以使得无人船的航向达到期望航向并保持稳定，具有更高的应用价值。
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公开(公告)号：CN111337930B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202010195576.3
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提公开了一种AUV目标搜索方法，包括：声呐探测模型的建立、环境感知地图的建立和基于改进吸引源的目标搜索方法。本发明在无先验信息的未知水下环境中通过声呐传感器实时探测周围环境信息，创建并更新了各类环境感知地图，改进信息素的释放机制，使AUV在搜索区域覆盖率较大的情况下针对目标存在概率较低的区域进行回访，避免由于检测概率问题而遗漏目标，防止AUV在已搜索区域进行重复搜索，在搜索区域各个对角设置待激活吸引源，通过激活待激活吸引源更容易搜索到边角的目标，制定各个环境感知地图的更新公式以及搜索收益函数，使AUV做出最大收益的移动决策，在保证搜索的可靠性与稳定性的同时提高搜索效率。
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公开(公告)号：CN111337930A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010195576.3
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提公开了一种AUV目标搜索方法，包括：声呐探测模型的建立、环境感知地图的建立和基于改进吸引源的目标搜索方法。本发明在无先验信息的未知水下环境中通过声呐传感器实时探测周围环境信息，创建并更新了各类环境感知地图，改进信息素的释放机制，使AUV在搜索区域覆盖率较大的情况下针对目标存在概率较低的区域进行回访，避免由于检测概率问题而遗漏目标，防止AUV在已搜索区域进行重复搜索，在搜索区域各个对角设置待激活吸引源，通过激活待激活吸引源更容易搜索到边角的目标，制定各个环境感知地图的更新公式以及搜索收益函数，使AUV做出最大收益的移动决策，在保证搜索的可靠性与稳定性的同时提高搜索效率。
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公开(公告)号：CN106123926B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201610725423.9
申请日：2016-08-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于GPS信息修正惯导位置误差的UUV离线标图方法。步骤一：记录UUV出水时刻GPS观测的经纬度；步骤二：计算惯导的累积漂移量；步骤三：近似线性化惯导累积漂移；步骤四：逐拍修正惯导位置进行离线标图。本发明在现有在线修正惯导误差的技术方案基础上，利用UUV出水时刻GPS观测的准确经纬度信息，通过近似线性化惯导累积漂移，将惯导的累积漂移量根据UUV在水下航行的时间，平均分配到惯导观测的各拍位置数据当中，逐拍修正惯导位置进行离线标图，能进一步提高UUV的定位标图精度。
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公开(公告)号：CN109166132A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201810779433.X
申请日：2018-07-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种可变初始距离符号函数的侧扫声呐图像目标识别方法，属于声呐图像的目标识别领域。本发明为解决CV模型对初始符号距离函数位置和形状不敏感，在曲线演化过程中易将噪声视为目标，以噪声灰度计算目标灰度均值易造成目标丢失的问题，加入一种改变初始距离符号函数的位置和形状的方法，选择合适的初始符号距离函数的形状和位置拟合目标特征灰度值和范围。本发明的优点是在目标偏离图片中部位置时准确找到目标的位置；在图片中大的噪声情况下提取出清晰完整的目标轮廓；该方法简单可靠，易于实现，计算量小，准确性好，提高了侧扫声纳目标识别的可行性与实用性，对今后无人潜航器在水下作业任务等方面的发展有着积极意义。
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