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公开(公告)号：CN108874932B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201810552272.0
申请日：2018-05-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F16/904 , G06T15/04 , G06T17/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的光线投射算法的海洋水声场三维可视化方法，属于海洋环境要素可视化领域。首先对对三维抛物线方程模型求出的海洋水下声波声强传播损失数据进行预处理；然后针对图像平面像素，按既定方向发出的各条光线分别进行自适应间距采样，计算各条光线上所有重采样点的坐标，采用三线性插值算法对所有的重采样点进行插值。最后按照用户需求对插值后的重采样点数值设定不同的颜色值和不透明度，进行数据分类并合成，完成海洋水声场的三维可视化图像。本发明通过对水声场三维数据体素的划分，有效减少无效体素中重采样点的数量，进而提高三维可视化的效率，在保证图像质量的前提下，可视化速度更快。
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公开(公告)号：CN114199249A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111448261.6
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于多AUV协同定位技术领域，具体涉及一种改进ANFIS的多AUV协同定位量测异常检测方法。针对水下声学测距误差对AUV协同定位系统定位性能的影响，本发明以准确识别并隔离异常信息、保留准确信息为目标，利用ACKF提取特征信息，并基于预定义的量测异常状态，建立满足伯努利分布的混合数据库，实现了ANFIS规则的在线更新，有效提高了检测系统在少量“样本数据”情况下的可靠性和准确性。本发明将在线数据训练机制与基于ANFIS的异常检测系统相结合，利用ANFIS规则的检测输出对异常时刻的量测信息进行隔离，设置伯努利分布的标志位对滤波方程进行更改，有效提高了协同定位系统定位精度及稳定性。
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公开(公告)号：CN114088098A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202111357833.X
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，包括：获取极区重力值和深度数据，并对部分稀疏区间进行精准性插值；对其进行网格化，构建网格地图，绘制重力和深度等值线；叠加融合重力和深度网格图，并计算每个规定大小网格窗口的可匹配度；将所有格网点分为五类，并将这五类格网点按性质划分区域；设置匹配优先级；建立有向图模型，给所有的有向边加上权值；确定某次极区水下航行器航行路线；根据路径规划算法规划的路径，避开水下冰山等危险航行环境，并在航行过程中通过匹配算法，使用数据库导航辅助惯性导航，抑制惯导系统长时间使用误差累积效应，使得极区水下航行器安全、快速、精准的到达目标点。
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公开(公告)号：CN109086824B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN201810864966.8
申请日：2018-08-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的海底底质声呐图像分类方法，属于图像分类技术领域。具体为获取海底底质声呐图像、对图像进行去噪、增强等预处理，基于Canny算法边缘形状提取，生成灰度‑基元共生矩阵，构建卷积神经网络分类器结构及样本集，训练神经网络，获得分类模型并实现海底底质声呐图像分类。本发明着手于海底底质声呐图像的图形学特征，解决了使用单一方法的缺点，通过卷积神经网络分类器结构自身的学习策略对不同类型海底底质情况进行学习和训练，最终得到具备分类功能的分类模型，达到对海底底质声呐图像进行快速、准确分类的目的。
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公开(公告)号：CN113175926A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110428645.5
申请日：2021-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于运动状态监测的自适应水平姿态测量方法，基于新建立的状态空间模型，将水平姿态角作为状态变量，补偿随机常值零偏的角速度增量Δωb作为系统方程的控制输入，补偿随机常值零偏的比力fb作为量测量，同时对载体机动状态的判断条件进行改善，综合利用MEMS‑IMU输出的加速度信息和角速度信息对载体机动信息进行判断判断，实现对滤波器量测噪声阵的自动调整，有效降低了载体机动对水平姿态解算的影响。该方法对载体机动状态无特殊要求，能够在无外界信息辅助的情况下，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112525218A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011318583.4
申请日：2020-11-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种INS/DVL组合导航系统鲁棒智能协同校准方法，步骤一：建立包括状态方程和量测方程在内的传统INS/DVL系统模型；步骤二：采用基于声测距的交替校正算法对海洋无人运动平台进行校正；步骤三：利用基于统计相似度度量的鲁棒卡尔曼滤波器滤除输出异常值。本发明涉及的基于水声测距的交替校正算法不需要参考站点或者母船的支持，不仅扩大了海洋无人运动平台的工作范围，而且进一步提高了其定位精度；本发明鲁棒滤波器计算量小于现有的鲁棒滤波器，在高采样频率的导航应用中更具优势，而且对于异常值造成的非高斯场景其鲁棒性强于现有的鲁棒滤波器，本发明定位精度优于传统的INS/DVL组合导航系统。
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公开(公告)号：CN112504275A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011276612.5
申请日：2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于级联卡尔曼滤波算法的水面舰船水平姿态测量方法，完成初始对准后，利用实时采集三个轴上陀螺的输出信号和加速度计的输出信号进行捷联惯性导航解算；将GPS给出的位置信息作为量测，利用间接法卡尔曼滤波对实时解算的导航参数进行校正；利用校正的导航参数对运载体机动引起的线加速度和哥氏加速度进行补偿；利用互补滤波获得的陀螺积分误差作为量测量，再次利用卡尔曼滤波对已经校正过的捷联惯性导航解算的水平姿态信息进行校正，获得更高的测量精度。该方法有效利用加速度计的低频高精度特性，对陀螺仪进行不断修正，使水平姿态保持较高精度输出，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度，有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN110807134A
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201910958932.X
申请日：2019-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F16/904 , G06F16/906
Abstract: 本发明公开了一种海洋三维标量场可视化方法，包括步骤一：对海洋标量数据进行读取和均匀化处理；步骤二：设置颜色和不透明度传输函数；步骤三：遍历体素进行改进后的重采样；步骤四：进行图像合成，计算二维屏幕上的像素值。本发明设计了权重判定法和有效数据权重计算法对体素的一系列计算操作进行了改进，从减少采样点数量和计算时间方面对光线投射算法进行相应的优化。同时在图像合成这一步骤中根据测试得出的累计不透明度临界值来提前终止累计计算，加快了绘制速度。由此得到的海洋标量场可视化结果不仅提高了算法的绘制效率，还排除了体素内无效数据造成的误差影响，使图像更加精确质量更高。
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公开(公告)号：CN107421534B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710280247.7
申请日：2017-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种冗余式捷联惯导系统多故障隔离方法。该方法首先采集冗余式惯性导航系统惯性器件输出数据，利用广义似然比方法进行故障检测，检测得到冗余式捷联惯导系统发生故障时，利用线性估计方法估计得到故障时刻惯性器件输出的预测值，最后比较惯性器件预测值与输出值差值，定位故障惯性器件，并隔离故障惯性器件。该方法将广义似然比方法与线性估计方法相结合，充分利用广义似然比方法灵敏度高、便于实现，以及线性估计方法计算量小、准确性高等特点，在冗余式惯性导航系统多个惯性器件同时发生故障时，及时并准确隔离故障惯性器件，保障惯导系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN106444835B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201610887891.6
申请日：2016-10-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种基于Lazy Theta星和粒子群混合算法的水下潜器三维路径规划方法。步骤1.航行空间的建模；步骤2.建立Lazy Theta星算法代价函数；步骤3.以z＝zsafemin水平面为Lazy Theta星算法二维路径规划平面，以路径起点S的X、Y轴坐标(xs,ys)和路径终点D的X、Y轴坐标(xd,yd)为二维路径的起点和终点，在水平面内进行二维路径规划；步骤4.根据三维路径规划寻找一条无碰长度最短路径的优化目标，设计深度规划评价函数；步骤5.利用粒子群算法进行深度规划；步骤6.输出最优三维路径。本发明通过对三维问题的简化，结合两种不同算法的优点，降低算法的计算复杂度，提高三维路径规划的快速性和可靠性。
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