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公开(公告)号：CN108333934A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810083209.7
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05B13/041 , G05D1/0206
Abstract: 本发明公开了基于侧滑补偿的气垫船路径跟踪的自适应LOS导引方法，属于气垫船控制领域，包括以下步骤：步骤(1)：建立气垫船三自由度运动数学模型；步骤(2)：建立误差动态模型；步骤(3)：设计自适应侧滑角估计器；步骤(4)：设计侧滑角补偿的自适应LOS导引律；步骤(5)：设计PID艏向控制器；步骤(6)：进行仿真验证。本发明将侧滑角的自适应估计应用到气垫船的LOS导引当中，对LOS导引律进行侧滑补偿，采用自适应方法在线估计侧滑角度，解决了侧滑角度的估计问题，解决了气垫船在水面航行受外界环境干扰而产生侧滑影响路径跟踪效果问题，提高气垫船路径跟踪的精确度。
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公开(公告)号：CN105204339B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510616596.2
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船姿态调节的主动时滞反馈控制装置。包括安装在气垫船四周的水枪、控制器和转换逻辑，气垫船传感器系统得到气垫船姿态信息输入控制器，控制器根据这些信息得到控制器的控制信号，所述控制信号进入转换逻辑、计算出各个水枪所需提供的动力，最后通过水枪对于气垫船的姿态进行调整。本发明实现了气垫船静态姿态的在线调节，改善了惯性时延的影响，具有良好的实时性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN105547637B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510937989.3
申请日：2015-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于神经网络预报的气垫船运动参数滤波装置及方法。包括神经网络预报单元、新息分析单元、状态估计单元、状态预测单元和权值调整单元，神经网络预报单元实现观测变量的提前预报，新息分析单元产生估计值增益和预测值增益，状态估计单元产生当前状态估计值，状态预测单元产生下一时刻预测值，权值调整单元用来对神经网络的权值进行更新。本发明通过神经网络预报可实现气垫船运动参数的精确估计，不但能提高气垫船运动参数的估计精度，还可以有效的改善气垫船运动参数的延时。非常适用于高速航行背景下的气垫船运动参数的快速估计。
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公开(公告)号：CN107179693A
公开(公告)日：2017-09-19
申请号：CN201710502441.5
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于Huber估计的鲁棒自适应滤波和状态估计方法。首先通过在线估计一步预测双重不确定性系统的协方差矩阵的上界来计算估计值，只对时间更新过程进行修改，同时采用线性矩阵不等式的方法进行自适应参数调整，得到应对不确定性模型的自适应无迹信息滤波器；然后应用矩阵求逆定理并采用Huber估计的方法对量测更新过程进行修改，得到最终的估计值。本发明的滤波和状态估计的精度高，稳定性好。所提出的鲁棒自适应滤波和状态估计方法解决了双重不确定无人艇的滤波和状态估计问题，即保留了信息滤波器结构的优点有提高了滤波和状态估计的精度和稳定性，计算简单应用方便。
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公开(公告)号：CN105197200B
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201510616168.X
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C1/12
Abstract: 本发明公开了一种基于航迹引导的气垫船进坞过程自动控制系统及控制方法。GPS采集坞载船的航迹和艏向角的数据，传送给航迹设定装置；航迹设定装置采用灰色预测对采集的数据进行预测，从而得到期望的航迹和艏向角，传送给进坞过程跟踪器；进坞过程跟踪器将接收的期望的航迹和艏向角与灰色预测后的实际航迹和艏向角进行比较，得到航迹偏差η和艏向角偏差ψ′，传送给粒子群控制器；粒子群控制器根据接收的信息，得到控制舵角指令，控制空气舵，当航迹偏差η在设定阈值内时，以恒定加速度减小推进器的转速。本发明能够提高气垫船进坞的效率和成功率，可以减少操作人员的负担而且可以减少进坞过程对气垫船的损坏。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106643723A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610971568.7
申请日：2016-11-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种无人艇安全航行船位推算方法。步骤一，获取无人艇数据；步骤二，利用最小二乘法多项式拟合原理对获取的原始数据进行滤波，消除野值；步骤三，进行强跟踪卡尔曼滤波；步骤四，从GPS信号丢失时刻的位置开始，根据该点的航行速度、航行方向和航行时间对下一时刻的位置信息进行推算。本发明能够实现对无人艇获取的数据信息进行基于最小二乘法的数据预处理；能够实现无人艇在GPS信号丢失的情况下，采用基于强跟踪卡尔曼滤波的船位推算方法对下一时刻位置信息进行推测。本发明的方法可以对危险进行规避，具有实用性。
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公开(公告)号：CN106227221A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610858615.7
申请日：2016-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明提供一种无人艇动态定位控制方法，包括：步骤1、在一定条件的海洋环境下，设置无人艇位置参数。步骤2、通过环境力估算方法计算出实时外界环境力。通过环境力计算方法计算环境力步骤3、通过最优艏向控制方法计算最优艏向并更新实时无人艇动态信息根据实时环境干扰力作用下的船舶侧推力是否为零的环境最优艏向的控制策略，求解最优艏向位置并更新无人艇信息。步骤4、采用非线性模型预测控制器的无人艇动态定位控制，本发明是可以准确进行无人艇动态定位控制，从而保证其可以使船舶运动控制器不必调整控制算法参数，而使船舶保持运动精度的控制方法。
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公开(公告)号：CN105867383A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610322414.5
申请日：2016-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G01D21/02 , G06N3/126
Abstract: 一种USV自主避碰控制的方法，涉及海洋搜救和勘测技术领域，尤其涉及一种USV自主避碰控制的方法。本发明的目的是提供一种USV自主避碰控制的方法，通过整个避碰系统的各子系统间相互配合协作，实现无人艇在执行搜救、勘察等任务的时候能够自主搜索障碍物，根据障碍物的分布情况实施避碰策略。此方法按以下步骤进行：一、环境图像信息采集；二、测量障碍物与无人艇之间的距离；三、GPS定位系统测出无人艇与他无人艇的相对位置信息，测速仪测出无人艇和其他无人艇的运动速度；四、障碍物判断系统处理收到的信息；五、将海面干扰情况传送给遗传算法控制器；六、遗传算法控制器制定出避碰策略。本发明方法适用于海洋搜救和勘测技术领域。
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公开(公告)号：CN104020765A
公开(公告)日：2014-09-03
申请号：CN201410234808.6
申请日：2014-05-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种基于缆线安全的船舶系泊动力定位控制方法，步骤1：通过测量系统测量船舶的位置和艏向；步骤2：利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪的高频干扰和量测传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的船舶真实的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；步骤3：计算系泊缆线张力，计算系泊缆线的可靠性因子；步骤4：基于系泊缆线的可靠性因子，状态反馈控制器获得基于缆线安全和约束函数的控制量，并将控制量发送执行机构；步骤5：执行机构即推进器执行指令，根据控制量将船舶移动到缆线安全下的期望位置。
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公开(公告)号：CN1986327A
公开(公告)日：2007-06-27
申请号：CN200610151167.3
申请日：2006-12-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63G8/41
Abstract: 一种浮动式球形对接裙，属于潜艇人员的救援设备，特别适宜替换四自由度动力定位深潜救生艇的“固定”裙，使之具有六自由度动力定位救生艇的对接功能。本发明的球形裙座是一个具有中分面、两端装有内球面动密封圈的圆柱状筒体，用以夹持可自由转动的球形裙。电磁铁组件包括空心轴、磁轭和线圈。以球形裙座中分面内一对正交直径为轴线的四个轴承套镶装在球形裙座的筒壁上。当对置的两个电磁铁组件的线圈同时通电时，与球形裙牢牢吸附的磁轭将确保插入轴承套内的空心轴形成球形裙的一根转轴；球形裙座上加装高压水接头，以防止海水中的微小颗粒进入相对滑动面间。使用本发明可减少深潜救生艇所需动力定位设备的数量，极有利于对接过程的控制。
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