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公开(公告)号：CN118625806B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202410664205.3
申请日：2024-05-27
Applicant: 大连海事大学 , 珠海云洲智能科技股份有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种障碍物环境下无人艇集群协同捕获移动目标的方法，通过获取暴漏区域与遮蔽区域临界点的二维空间位置坐标，获取障碍物影响下的无人艇与移动目标的会遇点的二维空间位置坐标；以基于第一博弈模型，获取第一博弈模型中的参与者所采取的第一策略的综合收益；进而根据无人艇集群的第一执行策略的选择概率，基于第二博弈模型，获取无人艇集群的最终的第二执行策略，以获取无人艇的下一决策时刻的航速、航向，进而根据无人艇的下一决策时刻的二维空间位置坐标，判断捕获任务是否结束。本发明考虑了障碍物所带来的负面影响以及正面影响，能够在提升各无人艇之间协同效果的基础上，减弱障碍物所带来的负面影响，扩大障碍物所带来的正面影响。能够使无人艇集群在障碍物环境下快速靠近移动目标，从而使得捕获任务快速完成，具有较强的可行性。
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公开(公告)号：CN118859930A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410809974.8
申请日：2024-06-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种考虑切换代价的无人船编队动态队形调整方法，S1：构建无人船编队能耗计算模型，无人船编队能耗计算模型用于计算编队总能耗；S2：构建编队能耗历史数据矩阵和编队能耗当前数据矩阵；S3：构建动态目标函数，基于动态目标函数和编队能耗当前数据矩阵得到当前动态数据矩阵；构建编队能耗未来数据矩阵，从而得到编队能耗时域数据库；S4：基于时域鲁棒优化算法和动态目标函数确定合理的局部最优决策变量；S5：采用野狗优化算法对合理的局部最优决策变量进行优化，最终得到最优间距配置序列；构建的无人船编队队形即为无人船节能编队队形。本发明不仅为无人船编队在海浪中持续航行提供一种低成本调度的队形切换决策，还可以确保编队调整后的队形仍具有节能效果，实现无人船编队在长距离航行中的动态节能，为推动船舶绿色航运事业的发展起到关键作用。
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公开(公告)号：CN117707184A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311836703.3
申请日：2023-12-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种无人船编队动态节能方法，S1：获取原始编队的间距配置和阻力数据，得到对应的编队整体能耗；S2：得到决策变量特征因子，实施动态化处理得到动态化处理后的决策变量，进而得到当前编队的间距配置以及当前的能耗结果；S3：建立编队时域数据矩阵，得到编队生存时间和未来时刻能耗结果；S4：构造种群进化指标方程，将使编队生存时间最大化，未来时刻能耗结果最小化作为优化目标，求解种群进化指标方程；基于遗传算法和局部最优决策变量，得到全局最优决策变量，进而得到无人船编队的节能编队队形。本发明能够高效率、低成本获得编队队形，获得的编队队形能够在动态环境中提升节能率和生存时间，实现编队队形在动态海浪中的持续节能。
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公开(公告)号：CN117193319A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311324972.1
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种劣势无人艇集群协同拦截优势无人艇的方法，包括：获取防御艇的最优拦截点的二维空间位置坐标；并基于第一博弈模型，获取参与者所采取的第一策略的综合收益，确定防御方所采取的最终的防御方第一策略；基于第二博弈模型，获取参与者所采取的第二策略的综合收益，以获取防御方最终第二策略，并防御艇的下一决策时刻的二维空间位置坐标进而判断拦截任务是否结束。本发明考虑了不同防御艇的最小转弯半径的不同，并依托第一博弈模型和第二博弈模型的双层博弈模型，共同制定对防御方在下一决策时刻的执行策略，能够很好的将防御方的数量优势转化为博弈优势。能够使劣势无人艇集群在拦截优势无人艇时具有较好的表现，具有较强的可行性。
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公开(公告)号：CN117193017A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311309556.4
申请日：2023-10-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种固定时间无人艇精确协同路径跟踪控制方法，包括构建无人艇的协同运动模型，构建无人艇的路径参数和对应的参考路径，设计固定时间路径参数更新律，基于无人艇的协同运动模型和更新后的参考路径设计无人艇的位置跟踪误差方程，根据位置跟踪误差方程设计无人艇的固定时间航速航向制导律，设计固定时间扰动观测器、误差性能指标函数、动态事件触发机制、纵向和艏向滑膜函数，基于固定时间扰动观测器、速度期望值、误差性能指标函数、动态事件触发机制与纵向和艏向滑膜函数设计速度控制律，速度控制律用于控制无人艇的速度在固定时间内与速度期望值的误差收敛于原点。实现在多种干扰的情况下，使多无人艇进行准确的协同路径跟踪控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118859930B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202410809974.8
申请日：2024-06-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种考虑切换代价的无人船编队动态队形调整方法，S1：构建无人船编队能耗计算模型，无人船编队能耗计算模型用于计算编队总能耗；S2：构建编队能耗历史数据矩阵和编队能耗当前数据矩阵；S3：构建动态目标函数，基于动态目标函数和编队能耗当前数据矩阵得到当前动态数据矩阵；构建编队能耗未来数据矩阵，从而得到编队能耗时域数据库；S4：基于时域鲁棒优化算法和动态目标函数确定合理的局部最优决策变量；S5：采用野狗优化算法对合理的局部最优决策变量进行优化，最终得到最优间距配置序列；构建的无人船编队队形即为无人船节能编队队形。本发明不仅为无人船编队在海浪中持续航行提供一种低成本调度的队形切换决策，还可以确保编队调整后的队形仍具有节能效果，实现无人船编队在长距离航行中的动态节能，为推动船舶绿色航运事业的发展起到关键作用。
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公开(公告)号：CN118732690A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411224245.2
申请日：2024-09-03
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种面向多目标的异构无人艇集群分布式协同决策方法，通过获取无人艇与目标之间的防卫点的二维空间位置坐标，获取第一博弈模型中的参与者所采取的第一执行策略的综合收益；进而获取最终的第一执行策略，接着获取第二执行策略的综合收益，以获取无人艇的最终的第二执行策略，进而获取目标的下一决策时刻的二维空间位置坐标，最后判断无人艇集群与目标集群的博弈任务是否结束。本发明能够考虑了无人艇与目标数量较多时所带来的计算负担，能够在保证各无人艇之间协同效果的基础上，简化问题建模和求解的复杂度，决策速度快，使无人艇集群高效协同，能够快速靠近目标，从而使得博弈任务快速完成，具有较强的可行性。
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公开(公告)号：CN118366031A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410457072.2
申请日：2024-04-16
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种面向无人船的轻量化海上复杂目标检测方法，其包括S1：在原始YOLOv8模型的骨干网络中的C2f模块中添加多尺度跨轴注意力机制MCA；S2：将轻量化YOLOv8模型的骨干网络和颈部网络中C2f模块的普通卷积层Conv替换为重聚焦卷积层RefConv；S3：构建海上目标检测数据集，将海上目标检测数据集划分为训练集、验证集和测试集；S4：利用训练集训练轻量化数据增强YOLOv8模型；S5：利用验证集验证轻量化数据增强YOLOv8模型，获得最佳权重，得到轻量化海上复杂目标检测YOLO‑MRO模型；S6：将所述YOLO‑MRO模型加载到无人船的计算设备上；本申请通过计算两个平行轴向注意之间的双重交叉注意，重新参数化输入特征图，解决了现有无人船海上目标检测方法中检测精度不高、模型参数量过大的问题。
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公开(公告)号：CN117806293A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311840320.3
申请日：2023-12-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/00 , G06Q10/0631
Abstract: 本发明公开了一种海空异构无人航行器反制自杀式无人机的分配方法，基于遗传算法构建打击第i个自杀式无人机的海空异构无人航行器的编号，将其作为第1代种群，基于适应度函数和无人机分配的遗传条件对种群进行迭代，获取迭代后的适应度值最大的个体，以获取由编号相同的海空异构无人航行器所要打击的自杀式无人机组成的联盟；进一步获取所有的空异构无人航行器所要打击的自杀式无人机组成的联盟形成初始的联盟集合，并基于基于移动参与者的搜索方法获取最优的联盟集合，以获取最优的向海空异构无人航行器分配的自杀式无人机的编号，完成对海空异构无人航行器反制自杀式无人机的分配，本发明的分配方法决策时间短、决策效率高、能够收敛至最优解。
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公开(公告)号：CN118092172B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202410208647.7
申请日：2024-02-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于微分博弈的水面无人艇进攻受保护目标区域的方法，基于进攻型水面无人艇的运动模型，得到进攻型水面无人艇的进攻点，根据进攻型水面无人艇的进攻点位置坐标和进攻型水面无人艇的位置坐标，获取进攻型水面无人艇的进攻角，所述进攻型水面无人艇的进攻角的单位矢量与当前航向角的单位矢量之间的内积的一阶微分和进攻型水面无人艇的状态条件；进而获取进攻型水面无人艇的航向控制输入，以构建进攻型水面无人艇的进攻策略。在进行求解的过程中，不需要计算复杂的微分方程组，大大降低了策略求解的难度和求解时间，能够适应高动态的海面战场形式。
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