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公开(公告)号：CN118466519B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410923907.9
申请日：2024-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种无人船集群的自组织协同围捕控制方法、装置及设备，涉及智能控制技术领域，包括：获取被围目标和无人船集群的测量状态信息，所述无人船集群包括至少三个欠驱动无人船；将所述测量状态信息输入分布式目标状态观测器得到估计状态信息；根据所述测量状态信息和所述估计状态信息进行围捕轨迹计算得到虚拟离散参考轨迹；通过所述虚拟离散参考轨迹和环境扰动估计值得到协同围捕控制方法，所述环境扰动估计值用于表示对海洋环境扰动进行估计的信息。本发明实现了实际情况下的无人船集群协同围捕。
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公开(公告)号：CN118520778B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410968747.X
申请日：2024-07-19
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/084 , G06N3/0985 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于水下运动阻力测算领域，特别涉及一种基于物理信息神经网络的水下全回转航行体阻力预测方法与优化系统，具体包括如下步骤：S1.模型参数化；S2.几何重构和样本设计；S3.数据集准备；S4.PINNs网络构建；S5.测试网络模型；S6.求解阻力；S7.预测系统精度验证。本发明创新性地超越了传统的纯数据驱动训练模型，该模型通常依赖于大量的船型计算数据来训练近似模型以达到满意的精度。相反，本发明从基本原理出发，引入了物理信息作为损失函数的一部分，实现了一种深层次的数据驱动方法。即使在CFD样本数量有限的情况下，本发明也能通过利用大量的流场信息作为训练和测试集，不仅保证了模型精度，同时也显著减少计算资源。
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公开(公告)号：CN117539267A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202410026148.6
申请日：2024-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明提供一种气垫船的运动控制方法及系统，涉及船舶运动控制技术领域，该方法包括分别获取风载荷、冰面摩擦载荷、期望艏向、期望航速以及期望侧滑；根据对应模型生成风载荷推力、风载荷转艏力矩、摩擦载荷推力、摩擦载荷转艏力矩、空气舵推力、空气舵转艏力矩、矢量喷管推力、矢量喷管转艏力矩、空气螺旋桨推力、空气螺旋桨转艏力矩；根据上述推力，生成气垫船推力；根据风载荷转艏力矩、摩擦载荷转艏力矩、空气舵转艏力矩、矢量喷管转艏力矩以及空气螺旋桨转艏力矩，生成气垫船转艏力矩；采用Joystick+AutoControl混合控制方法，控制气垫船。本发明可以改善气垫船的运动控制难度，降低危险性，避免航行事故。
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公开(公告)号：CN118586295A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202411053875.8
申请日：2024-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/25 , G06F30/28 , G06N3/0499 , G06F17/11 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及船舶冰荷载领域，特别涉及一种基于物理信息神经网络的船舶冰载荷预报方法，实现了船舶冰载荷的智能预报。首先利用CFD‑DEM耦合计算得到在破碎冰区航行的船舶的冰载荷力以及当前时刻冰粒子的数量和相对碰撞速度，依此作为网络的训练与验证数据，之后构建冰粒动量与船舶冰载荷之间的动量守恒方程作为物理约束加入到网络的损失函数中，最后建立全连接网络结构。本发明通过建立神经网络数据集，并利用浮冰和船舶冰载荷相关的物理方程约束神经网络，将神经网络结合物理方程，从而在实时破冰的途中计算并预测后续冰面所到来的阻力；让本发明与船体的显示单元结合时，能够根据实际破冰需要的船速完成调节。
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公开(公告)号：CN118469043A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410930919.4
申请日：2024-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G06N20/00 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06F18/2433
Abstract: 本发明提供了一种船舶运行模型训练方法和船舶运行控制方法，涉及数据处理技术领域。船舶运行模型训练方法可包括通过主成分分析算法，将多个第一训练数据中的每个第一训练数据中的第一输入数据映射到二维坐标系中，以得到每个第一训练数据的第二输入数据；根据每个第一训练数据的第二输入数据，并结合网格密度法，对多个第一训练数据进行离群点筛除，以得到多个第二训练数据；根据多个第二训练数据中的每个第二训练数据所属的网格的密度，配置每个第二训练数据的第一权重；根据每个第二训练数据和每个第二训练数据的第一权重，对第一船舶运行模型进行训练，以得到第二船舶运行模型。本发明提供的船舶运行模型训练方法可提高船舶运行模型的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118092187A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410458368.6
申请日：2024-04-17
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种气垫船运动操纵控制系统与舵桨协调分配方法，涉及船舶运动控制技术领域，该系统包括运动学模型、固定时间干扰观测器、纵向速度滑模控制器、航向滑模控制器、有限时间纵向速度控制器、有限时间航向控制器以及舵桨协调分配模块；运动学模型用于监测气垫船的运动状态；固定时间干扰观测器用于生成补偿数据；纵向速度滑模控制器用于生成第一纵向控制力；航向滑模控制器采用双幂次趋近律生成第一转艏控制力矩；有限时间纵向速度控制器采用Gaussian误差函数，生成第二纵向控制力；有限时间航向控制器用于生成第二转艏控制力矩；舵桨协调分配模块采用蝗虫优化算法，生成操控面控制指令。该系统可以提高气垫船的操控性和安全性。
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公开(公告)号：CN117111481B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311378733.4
申请日：2023-10-24
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种多船舶协同跟踪控制系统及控制方法，涉及船舶协同控制技术领域，所述多船舶协同跟踪控制系统包括：引导单元，误差单元，固定时间非奇异快速终端滑模面单元，固定时间辅助动态单元，事件触发控制单元，固定时间扩张状态观测单元，饱和补偿单元。本发明实现了在固定时间内收敛，基于预设触发条件判定是否触发，是为了减少了执行机构的更新频率，降低了执行机构的磨损，不仅起到了节能的
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公开(公告)号：CN118605184B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202411047323.6
申请日：2024-08-01
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种船舶轨迹跟踪方法和设备，涉及轨迹跟踪技术领域，该方法可包括：根据船舶在当前时刻的第一状态量和船舶基于控制时域的控制序列，确定第一状态序列；其中，控制时域为以当前时刻为起点的第一时间段，第一状态序列为船舶基于预测时域的状态序列，预测时域为以当前时刻为起点的第二时间段；获得第二状态序列；其中，第二状态序列为船舶在参考轨迹中的预测时域的状态序列；根据第一状态序列与第二状态序列的差，并结合船舶的控制约束条件，确定船舶基于预测时域的控制序列；从船舶基于预测时域的控制序列中，获得船舶在当前时刻的控制量；根据船舶在当前时刻的控制量，控制船舶运行。本发明提高了轨迹跟踪的精度。
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公开(公告)号：CN118501883B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410956253.X
申请日：2024-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种船舶泊位探测方法、电子设备和船舶泊位探测系统，涉及船舶靠泊技术领域。船舶泊位探测方法可包括：获得多个第一探测点中的每个第一探测点的位置和雷达反射截面积；根据每个第一探测点的位置，对多个第一探测点进行降噪，以得到多个第二探测点；根据多个第二探测点中的每个第二探测点的雷达反射截面积，对多个第二探测点进行降噪，以得到多个第三探测点；根据多个第三探测点中的每个第三探测点的位置，在多个第三探测点中提取直线，以得到与至少一个泊位一一对应的至少一个第一直线。本申请提供的船舶泊位探测方法不仅实现了泊位的探测且提高了泊位探测的精度。
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公开(公告)号：CN118362132B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410792666.9
申请日：2024-06-19
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20 , G06Q10/047 , G06Q50/40 , G06F16/909
Abstract: 本发明提供一种船舶路径规划方法、装置及电子设备，涉及路径规划技术领域，方法包括根据目标区域的海图信息和各个航段的起止点，分段构建至少一个精细搜索空间，并离线构建宽阔搜索空间；降采样精细搜索空间，生成对应的低分辨率搜索空间；根据低分辨率搜索空间，采用A*算法，生成规划航点；将规划航点映射至对应的精细搜索空间，生成对应的子目标段；子目标段采用A*算法，生成对应的第一子规划路径，所有的第一子规划路径整合为第一最终路径；若存在子目标段的第一子规划路径生成失败，则基于宽阔搜索空间，采用A*算法，生成对应的第二子规划路径，整合第一子规划路径和第二子规划路径为第二最终路径。本发明提高了船舶路径规划的效率。
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