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公开(公告)号：CN119270856B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202411385695.X
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连海事大学 , 广东海洋大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种船舶大洋航线优化预报方法，包括如下步骤：S1、根据航次任务，根据转向点和航线类型建立初始航线；S2、建立船舶在海上对环境的运动响应数学模型；S3、获得船舶所经过海域的海洋环境预报结果；S4、计算船舶经过该海域的运动响应；S5、收集船舶此次航次任务中的其他要求条件作为其他约束；S6、优化计算得到船舶在优化目标下所应采取的优化航线和优化螺旋桨转速；S8、重复S3～S7，并执行最新得到的航线和航速优化方案。本发明通过对包括航线和螺旋桨转速在内的船舶航行计划要素进行优化，可以在规避恶劣海况以保证安全的前提下得到满足用户优化需求的航行方案。该方法有助于对船舶航行的智能化建设。
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公开(公告)号：CN118861532B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411128943.2
申请日：2024-08-16
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司 , 中国船舶科学研究中心
IPC: G06F18/10 , G06F18/214 , G06N3/006 , G06N3/0442 , G06N3/0499
Abstract: 本发明公开了一种基于改进P‑B‑T的船舶轨迹预测方法，通过建立包括均方误差、船舶预测轨迹点到上一时刻轨迹点的距离与船舶真实轨迹点到上一时刻轨迹点的距离和真实轨迹点与预测轨迹点的航向差的损失函数，来对基于双向长短期记忆网络和Transformer模型的船舶轨迹预测模型进行训练，以此来获取对船舶轨迹的时间序列数据进行编码后的轨迹向量，以获取船舶的预测轨迹，实现对船舶轨迹的预测；通过本发明所建立的损失函数，由于损失函数中不仅考虑了轨迹点位置因素还考虑了船舶航向和船舶的速度因素，使预测出来的船舶轨迹更贴合船舶实际运动的运动状态，并使得到的预测结果更有利于提高船舶整条预测轨迹与实际轨迹的相似程度，大大提高了预测的精度。
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公开(公告)号：CN118331271A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410493178.8
申请日：2024-04-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种面向狭窄水域航行任务的大型船舶高稳定控制方法，所述方法包括以下步骤：基于逻辑虚拟船的运动模型，根据设置的狭窄水域航路点获取参考路径构建路径跟踪回路控制律；基于路径跟踪回路控制律，根据船舶的三自由度非线性数学模型构建船舶虚拟控制律；基于鲁棒边界补偿技术与动态事件触发技术，根据船舶虚拟控制律构建船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律；根据船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律实现在狭窄水域航行任务的大型船舶的控制。本发明解决了现有的船舶路径跟踪控制方法，由于基于时间产生参考路径，随着航路点数量的增加和时间的累积，在航路点附近会产生一定的距离超调量而影响制导精度；利用径向基神经网络技术逼近船舶模型中的非线性项会引入较多的设计参数，使整个系统的设计复杂度较高；控制输入信号实时传输会出现大幅度的波动没使得控制输入信号带来了通讯负载问题，进而加速执行器磨损。
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公开(公告)号：CN113935170B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202111203799.0
申请日：2021-10-15
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于实船电子海图数据的环境势场建模方法，包括以下步骤：接收实船电子海图系统提供的点、线和面状结构的矢量电子海图数据；建立点、线和面状海图要素的环境势场模型，用以描述船舶航行环境中的可航区区域和不可航区域；对面状海图数据进行逆时针排序后，基于R‑函数理论建立复杂多边形的隐式方程，采用凸包递减技术实现任意复杂面状海图要素的环境势场自动建模。本发明解决了复杂几何图形的环境势场精确、高效和自动建模问题，对于基于人工势场法和矢量电子海图数据的无人船避碰研究及其工程化应用具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN117806325A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311849382.0
申请日：2023-12-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种海事护航作业下的船舶编队输入量化控制方法，包括实时规划虚拟船队的期望位置信号和期望艏向角，根据船舶操纵特性设定虚拟船队的转向半径，计算跟随者虚拟船的位置信息，通过径向基神经网络对欠驱动船舶运动数学模中的不确定项进行重构，获取船舶的位置信息，根据船舶的位置信息和跟随者虚拟船的位置信息计算船舶运动学误差，构建运动学虚拟控制律，对运动学虚拟控制律进行滤波处理，基于滤波处理后的运动学虚拟控制律设计自适应参数和系统控制输入，基于迟滞量化器对系统控制输入进行量化，船舶根据量化后的系统控制输入进行航行。本发明适用于大规模编队的海事编队护航作业，减少了通信信道的占用，节约控制系统的通信资源。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116612668B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G08G3/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。(56)对比文件hongguang lyu.Ship's trajectoryplanning for collision avoidance at seabased on modified artificial potentialfield.2017 2nd International Conferenceon Robotics and Automation Engineering(ICRAE).2017,全文.钟碧良;刘先杰;吴建生;邱建宁;姜华.基于人工势场法的船舶自动避碰系统研究.广州航海高等专科学校学报.2008,(01),12-15.
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公开(公告)号：CN116612668A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310685106.9
申请日：2023-06-09
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G08G3/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。
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公开(公告)号：CN114661053A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210395112.6
申请日：2022-04-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法，包括建立第一、第二虚拟小船、虚构小船、本船数学模型；根据航路点产生全局参考路径，第一虚拟小船基于全局参考路径航行；设置虚构小船的探测范围，根据探测范围判断本船与障碍船是否存在碰撞危险，当不存在碰撞危险时，第二虚拟小船跟随第一虚拟小船航行，本船跟随第二虚拟小船航行；当存在碰撞危险时，基于速度障碍法原理和虚构小船位置信息，计算避障参考信号，第二虚拟小船基于避障参考信号进行避障，本船根据控制系统跟随第二虚拟小船航行。能够同时保证船舶的全局路径跟踪和局部避障规划，通过将控制输入离散化减少了船舶通信负担。
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公开(公告)号：CN113220910A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110552915.3
申请日：2021-05-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F16/41 , G06F16/432 , G06F16/438 , G06F16/44 , G06N3/04
Abstract: 本发明提供一种船舶甲板缆绳数据库的构建方法及系统，本发明方法，包括获取不安全行为的视频数据；对视频数据进行预处理；对预处理后的数据进行筛选；采用labelimg对筛选出来的图像进行标注；将标注后的不安全行为数据库图像的基本信息保存到图片数据表中，形成甲板缆绳不安全行为数据库。本发明通过采集船员不安全行为的图像数据库，提取每张数据库图片的不安全行为特征，将数据库图片特征以及不安全行为索引保存到图片特征表中；并通过深度学习以及神经网络等算法对甲板缆绳操作的船员进行不安全行为监测，基于《船员不安全行为与状态监测预警平台》项目的支持，船员可以通过手环震动来获得预警。
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公开(公告)号：CN119262235A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411385697.9
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连海事大学 , 广东海洋大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
Abstract: 本发明提供了一种冰区航行船舶环境响应的快速预报方法，包括如下步骤：S1、建立船舶在海上对存在冰、风、浪的环境干扰下的运动响应数学模型；S2、建立船舶航行海域冰情及海况预报模型；S3、对船舶冰区航行的环境运动及结构响应数据库进行丰富或者根据实测信息进行数据同化；S4、根据船舶的计划航线与对区域冰区环境要素的预报结果，在24h之内按小时对船舶航线区域进行冰区环境要素的精细化实时预报，在预报过程中采用多层次分解与预测，将预测分解成不同的时间尺度进行预报，将不同的预报进行求和以得到最终的预报结果。本发明可以在冰区复杂环境影响下快速、精确得到船舶的运动和结构响应。
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