一种水面无人艇区域保持控制系统及方法

    公开(公告)号:CN111781923A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010549490.6

    申请日:2020-06-16

    Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇区域保持控制系统及方法,其中,该系统包括:远端遥控系统、艇端控制系统以及无线通讯链路;其中,远端遥控系统设置无人艇的区域保持控制任务参数,将区域保持控制任务参数通过无线通讯链路下发至艇端控制系统,艇端控制系统实时监测无人艇运动状态,按照区域保持策略判断是否需要进行区域保持,若需要则环境最优定位控制器根据接收的区域保持控制任务参数和采集的无人艇运动状态得到控制输出指令发送至推进器,无人艇的运动状态也将实时回传至远端遥控系统的显控台。本发明通用于全驱动和欠驱动水面无人艇并且不依赖于无人艇模型参数和复杂实验利于工程实现的同时还能有效节省能源。

    一种轻型舷外机艇艇端控制系统、远程控制系统及自动控制系统

    公开(公告)号:CN108639301B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201810398244.8

    申请日:2018-04-28

    Abstract: 本发明提供了一种轻型舷外机艇艇端控制系统、远程控制系统及自动控制系统,属于无人艇技术领域。轻型舷外机通过控制拉线控制油门、档位和/或舵向,艇端控制系统包括艇载通信单元、艇载控制器、电气控制单元和机械控制单元,机械控制单元包括舵机,艇载控制器通过艇载通信单元接收远程控制指令,并根据控制指令控制电气控制单元控制发动机的电气接口,控制舵机推拉控制拉线以控制油门、档位和/或舵向,艇载控制器还通过艇载通信单元发送位置导航信息及电气控制单元和机械控制单元反馈的发动机状态信息,以使远程控制系统接收到导航信息及电气控制单元和机械控制单元反馈的发动机状态信息。本发明实现对低成本、续航能力强的无人艇的自动控制。

    一种无人艇的实时避碰和目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN110262492A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910555673.6

    申请日:2019-06-25

    Abstract: 一种无人艇实时避碰和目标跟踪方法,针对无人艇的运动特性和无人艇路径规划过程中需要遵守国际海上规则公约且会受到风浪流干扰等特点以及无人艇目标跟踪过程对速度平滑性的要求,构建了海事规则和转向避碰模型、自适应跟踪模型、无人艇运动学模型以及无人艇能耗模型。之后,为无人艇设定了航行和目标跟踪两种工作模式。针对两种工作模式设定相应中终点条件,并在算法中加入多种约束条件,再利用最小二乘和G2O图优化算法,计算得到最优路径。本发明可以应用于无人艇的路径规划领域,可以实时得到一条考虑了航行时间、碰撞风险、国际海上规则公约、能耗、无人艇的运动学限制、速度/加速度限制等约束条件的最优平滑轨迹。

    一种无人艇的动态避碰方法

    公开(公告)号:CN110196598A

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201910556796.1

    申请日:2019-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于稀疏迭代势场算法的无人艇动态避碰方法。首先建立了安全距离模型和势函数(与起点、终点的距离函数),然后利用二分搜索的思想和稀疏约束方法找到稀疏点,从而在栅格地图中规划出一条任意角度的最短安全路径。之后针对无人艇的运动特性和无人艇路径规划过程中需要遵守国际海上规则公约的特点,在无人艇避碰的同时考虑海事规则以及运动学约束,让无人艇能够实时规划出一条量化了安全距离的最优路径。本发明可以应用于无人艇的路径规划领域,可以实时、快速、动态地安全避碰。

    一种无人艇路径跟踪方法及电子设备

    公开(公告)号:CN115494838B

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202210934489.4

    申请日:2022-08-04

    Abstract: 本发明涉及一种无人艇路径跟踪方法及电子设备,将跟踪误差、跟踪误差变化率与速度引入视线法制导律,解决无人艇在外界环境干扰下产生横漂角,导致路径跟踪精度下降的问题,同时改善调整过程的震荡幅度与次数;本发明在路径跟踪过程中引入速度限制,提高无人艇转弯过程中的跟踪精度和安全性;通过控制器采用基于T‑S模糊模型的多pid切换控制,利用差分进化算法在无人艇各个典型工作航速下分别整定出一组最优pid参数,使无人艇航速大范围变化时,多控制器能够平滑切换,保证在各典型工作航速下具有更好的跟踪控制性能;相比于遗传算法等其他进化算法,差分进化算法收敛速度快,比较稳定,反复运算能收敛到同一个解。

    一种无人船用自稳定桅杆
    36.
    发明授权

    公开(公告)号:CN115503876B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202210946215.7

    申请日:2022-08-08

    Abstract: 本发明涉及一种无人船用自稳定桅杆及其控制方法,属于无人船领域;自稳定桅杆包括桅杆主体、下铰链、桅杆安装底座、第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件、船体姿态测量系统及自稳定桅杆控制器;桅杆安装底座与船体甲板固连,其上安装面与下铰链下安装面固连,下铰链上安装面与桅杆主体下安装面固连;第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件包括:驱动电缸上铰链、驱动电缸模块、驱动电缸下铰链,第一、第二伸缩杆组件上端与桅杆主体中部固连,下端与船体甲板固连;本发明安装于无人船船体甲板或上层建筑,通过实时调整桅杆相对船体的倾斜角度,对船体的横摇及纵摇角进行实时补偿,使安装于自稳定桅杆上的探测设备保持水平姿态相对稳定,以提升探测效果。

    自动收放装置、吊放式无人艇及自动布放回收系统

    公开(公告)号:CN116424491A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310441807.8

    申请日:2023-04-23

    Abstract: 本发明涉及无人艇技术领域,公开了一种吊放式无人艇自动布放回收系统。包括:母船吊放装置,包括吊放钢缆、锥形体和第一钢缆压块,其中锥形体为圆柱锥体过渡结构,中心设通孔,吊放钢缆穿过锥形体中心,末端通过第一钢缆压块与锥形体固定连接;无人艇,包括艇体、雷达可见光一体化设备和吊钩,其中雷达可见光一体化设备用于无人艇回收过程中的目标识别与定位,吊钩用作无人艇的吊点,与无人艇固定连接;自动收放装置,设置于无人艇上,与吊钩连接,用于自动捕获或释放母船吊放装置。该系统设备简单、通用性强,通过自动收放装置与母船吊放装置的配合,解决了无人艇与吊臂缆绳的自动脱挂钩难题,提高了无人艇布放回收的自主性。

    一种无人艇模糊预测控制系统及方法

    公开(公告)号:CN113960998A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202110648089.2

    申请日:2021-06-10

    Abstract: 本发明提供一种无人艇模糊预测控制系统及方法,控制系统包括制导模块,模型辨识模块,预测控制模块和反馈校正模块;制导模块中,通过自适应前视距离方法,得到期望航向角;模型辨识模块中,采用了一种改进的最小二乘算法识别模型参数,预测控制模块中,运用广义预测控制算法中的滚动优化的思想,在有限时域内根据优化目标函数求取最优控制量;反馈校正模块中,采用模糊原理设计了反馈补偿;综上,通过一种无人艇模糊预测控制系统和方法,提高了无人艇准确跟踪期望航迹的能力,在复杂海况条件下依然具有较高的控制精度。

    一种有人船控制系统快速无人化改造系统

    公开(公告)号:CN113848879A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202110997431.X

    申请日:2021-08-27

    Abstract: 一种有人船控制系统快速无人化改造系统,包括控制模块、D/A模块、继电器组、切换开关;控制模块包括控制模块RS485接口,控制模块RS485接口与D/A模块的输入端电连接;D/A模块包括电压输出端和D/A模块RS485信号端,电压输出端与切换开关第二组输入端电连接,D/A模块RS485信号端与继电器组电连接;继电器组包括继电器RS485信号端和电缆输出端,继电器RS485信号端与控制模块电连接,电缆输出端与切换开关第二组输入端电连接;切换开关包括第一组输入端、第二组输入端和切换输出端,第一组输入端与有人操控装置电连接,切换输出端与执行机构输入端电连接;本发明能够对有人船调速推杆和打舵摇杆的控制系统进行快速无人化改造,有助于将无人化技术快速应用于船舶领域。

    一种可自动升降的无人艇水下设备支撑系统

    公开(公告)号:CN112591009A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011534061.8

    申请日:2020-12-22

    Abstract: 本发明一种可自动升降的无人艇水下设备支撑系统,特别是一种用于无人艇的以绞车和缆绳为水下设备支架(以下简称支架)提供驱动力的自动升降支撑系统其升降方法。本发明解决了仅适用于水下设备安装深度浅,水下设备体积小重量轻,水下设备工作航速低的情况,否则,就有由于水流阻力过大,使水下设备在工作时支架出现较大变形和振动,导致水下设备无法正常工作的问题。本发明设计的一种以绞车和缆绳为驱动方式的自动升降支架,支架一端固定在无人艇上,另一端固定在缆绳上,在水流阻力的作用下,使支架呈简支梁受力状态,大大提高了支架可以承受的水流阻力,提高了水下设备的安装深度和工作航速,为无人艇水下探测和通信能力的提高奠定了基础。

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