公开(公告)号：CN105842474A

公开(公告)日：2016-08-10

申请号：CN201610150512.5

申请日：2016-03-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 严浙平 ,  姜岸左 ,  张宏瀚 ,  陈涛 ,  张勋 ,  王璐

IPC: G01P5/08 ,  G01P5/24

CPC classification number: G01P5/08 ,  G01P5/241

Abstract: 一种适用于微小型UUV的组合测速系统，涉及微小型水下无人航行器的组合测速技术。为了解决微小型航行器进行大深度水下航行时现有的多普勒测速仪不适合测速的问题。两组水轮测速装置的结构相同，分别测量UUV长度方向和宽度方向的海流速度，两组水轮测速装置的输出端均连接相对速度计算器的输入端，相对速度计算器的输出端连接数据融合模块的相对速度输入端，高频声学多普勒测速仪的输出端连接数据融合模块的对地速度输入端，数据融合模块的输出端连接海流信息卡尔曼滤波器的输入端，海流信息卡尔曼滤波器输出海流信息。本发明的结构简单、造价低、体积小、重量轻、可靠性高，可实时推算时变的海流信息。本发明适用于测量海流信息。

公开(公告)号：CN105786012A

公开(公告)日：2016-07-20

申请号：CN201610177483.1

申请日：2016-03-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张勋 ,  赵晓芳 ,  时延利 ,  张宏瀚 ,  陈涛 ,  周佳加 ,  李本银

IPC: G05D1/10 ,  G05B13/04

CPC classification number: G05D1/10 ,  G05B13/042

Abstract: 基于生物激励模型的UUV虚拟速度控制方法，涉及一种UUV速度的控制方法。为了解决UUV速度的控制不稳定的问题。包括：获得虚拟速度；将当前的位置误差输入至生物激励模型进行平滑连续处理，获得新的位置误差，根据所述新的位置误差对虚拟速度进行处理，获得平滑连续的虚拟速度；将虚拟速度、海流速度与UUV当前实际航速相减后获得速度误差作为PID速度控制器的输入，PID速度控制器将输出作用在UUV模型上，得到UUV下一步的实际位置，根据得到实际位置对UUV进行控制；将UUV的实际位置与UUV运动规划输出的期望位置相比较，得到的位置误差项作为下一步生物激励模型的位置误差输入。本发明用于UUV在近水面或浅海区域航行时控制航速。

公开(公告)号：CN105511480A

公开(公告)日：2016-04-20

申请号：CN201610104499.X

申请日：2016-02-25

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张伟 ,  郭毅 ,  梁志成 ,  孟德涛 ,  周佳加 ,  张宏瀚 ,  严浙平

IPC: G05D1/04

CPC classification number: G05D1/048

Abstract: 一种基于人工蜂群优化的模型预测的欠驱动UUV深度控制方法，本发明涉及欠驱动UUV深度控制方法。本发明是要解决存在复杂水平舵角约束条件时UUV深度控制问题，而提出的一种基于人工蜂群优化的模型预测的欠驱动UUV深度控制方法。该方法是通过一、得到欠驱动UUV增量型的垂直面预测模型；二、将水平舵角的控制输入约束条件统一处理为:H△U(k)≤γ；三、通过模型预测控制将UUV深度控制问题转化为约束条件下的二次规划问题；四、求得蜜源的全局最优位置，五、得到k时刻的控制输入；六、确保UUV达到指定UUV下潜的深度R(k+1)完成下潜作业等步骤实现的。本发明应用于UUV深度控制领域。

公开(公告)号：CN104483975A

公开(公告)日：2015-04-01

申请号：CN201410617653.4

申请日：2014-11-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 陈涛 ,  张耕实 ,  严浙平 ,  徐达 ,  张宏瀚

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明公开了一种基于航路点的UUV转弯速度自适应调整方法。从使命文本读取UUV的前一航路点、当前航路点、下一航路点以及规划速度，将规划速度作为速度指令输出；计算出当前航路角；计算当前航路的转弯半径；惯性导航仪实时采集UUV的实际位置；判断UUV是否满足启用转弯速度的条件，如果满足条件，计算并输出转弯速度指令；光纤罗经实时采集UUV的实际航向；判断UUV是否到达当前航路点，如果到达当前航路点，判断使命文本中的航路点是否都已到达，如果都到达，任务结束。本发明可以减少UUV转弯时的航路超调，改善航路跟踪效果。

公开(公告)号：CN104166995A

公开(公告)日：2014-11-26

申请号：CN201410373212.4

申请日：2014-07-31

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 严浙平 ,  郝悦 ,  张伟 ,  王千一 ,  赵锦阳 ,  张宏瀚

IPC: G06T7/00

Abstract: 本发明提供的是一种基于马步测度的Harris-SIFT双目视觉定位方法。用于无人水下航行器(UUV)回收过程中的实时双目视觉定位。基于双目立体视觉的模型原理，利用SIFT算法从左右摄像机分别获取的图像中检测目标，并获取匹配目标的特征点，对两幅图像中目标物体的坐标标定，通过计算可得到目标物体的深度距离，还原其三维信息。针对UUV运动的海洋环境的特点，本发明提出了一种基于采用马步距离做测度的Harris-SIFT算子双目视觉算法，提高了图像匹配的运算效率和应用水平的实时性，并且可以保证一定的精度。

公开(公告)号：CN115390568B

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202211129260.X

申请日：2022-09-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张宏瀚 ,  王亚博 ,  李娟 ,  卢家振 ,  严浙平

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/622

Abstract: 基于改进RRT算法的AUV路径规划方法，具体涉及一种基于改进RRT算法的近海巡检型自主水下航行器AUV路径规划方法，为解决自主水下航行器在近海复杂环境中采用RRT算法进行路径规划时，存在搜索盲目性、收敛速度慢以及计算开销大的问题，它包括初始化各参数,设置自主水下航行器的起点，终点；根据设置的起点，终点建立采样空间，在采样空间中获得一个采样点；根据采样点利用自适应采样策略在地图空间中得到新采样点；在随机树空间内计算所有节点与新采样点的距离，得到距离新采样点最近的点，将点朝向新采样点的矢量方向作为拓展方向，结合初始化的拓展步长对随机树进行拓展。属于路径规划领域。

公开(公告)号：CN114995469A

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202210693357.7

申请日：2022-06-17

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李娟 ,  田振洋 ,  陈兴华 ,  王佳奇 ,  徐健 ,  张宏瀚

IPC: G05D1/06

Abstract: 本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种通信时延下基于人工势场法的AUV编队无死锁避碰方法。本发明通过在编队控制中加入了避碰相关的势场函数uri(t)，解决了编队变换过程中的碰撞问题；由于加入了避碰分量uri(t)，可能致使驱动形成编队的某一方向控制力与避碰分量uri(t)共线且相互抵消，AUV无法达到期望位置，从而导致死锁问题；为避免出现死锁问题，在编队控制器中增加避免死锁的分量urj(t)，当避碰力和驱动形成编队的某一方向控制力共线时，会产生垂直于共线方向一段时间的力，从而使得两个AUV可以产生绕行的效果，避免死锁问题的发生。本发明解决了AUV编队控制过程中可能发生的碰撞和死锁问题，使得编队可以在存在通信时延条件下稳定收敛。

公开(公告)号：CN110750096B

公开(公告)日：2022-08-02

申请号：CN201910953377.1

申请日：2019-10-09

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王宏健 ,  何姗姗 ,  张宏瀚 ,  袁建亚 ,  于丹 ,  贺巨义

IPC: G05D1/02 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明属于移动机器人导航技术领域，具体涉及一种静态环境下基于深度强化学习的移动机器人避碰规划方法。本发明使用激光测距仪采集原始数据，将处理后的数据作为A3C算法的状态S，通过构建A3C‑LSTM神经网络，将状态S作为网络输入，通过A3C算法，神经网络输出相应参数，利用参数通过正态分布选择移动机器人每一步执行的动作。本发明无需对环境进行建模，通过深度强化学习算法最终实现移动机器人成功在复杂静态障碍物环境下避障。本发明设计具有转艏约束的连续动作空间模型，且采用多线程异步学习，与一般深度强化学习方法相比，大大提高学习训练时间，减少样本相关性，保障探索空间的高利用性与探索策略的多样性，提升算法收敛性、稳定性以及避障成功率。

公开(公告)号：CN109753068B

公开(公告)日：2022-06-21

申请号：CN201910033306.X

申请日：2019-01-14

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王宏健 ,  付忠健 ,  李庆 ,  张宏瀚 ,  张明伟

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明属于USV控制技术领域，具体涉及一种考虑通信情况的多USV群体协同避碰规划方法。本发明在有/无通信的情况下利用通信模块的互通位置、速度、艏向等信息和雷达探测一定范围内的静态障碍物位置和动态USV位置、速度、艏向等信息辅助避碰规划，使多个USV从起点向终点航行过程中避开所有静态障碍物、USV之间不发生碰撞且不出现大角度转向、大范围加减速，且航行路径符合经济性要求。本发明致力找到适应于有/无通信情况下充分利用通信模块和雷达探测模块来辅助避碰的方法，并且制定合理的通信频率和通信内容来减轻系统的压力。

公开(公告)号：CN113433955A

公开(公告)日：2021-09-24

申请号：CN202110780170.6

申请日：2021-07-09

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张勋 ,  周立广 ,  邢文 ,  郑岩 ,  吴迪 ,  张宏瀚 ,  徐健 ,  陈涛

IPC: G05D1/06

Abstract: 有向切换拓扑下多AUV编队队形一致性控制方法，它属于多自主式水下航行器的协调控制技术领域。本发明解决了在随机切换拓扑和编队队形变换时，现有控制方法的鲁棒性和稳定性差的问题。本发明在有向切换拓扑和变换编队队形情况下，通过反馈线性化方法将AUV运动学模型和动力学模型转化为二阶积分器形式，并在控制算法中加入水下航行器之间的相对位置信息和速度阻尼器，形成编队队形控制律。多AUV编队收敛速度提高，可以形成稳定的编队队形的速度更快，在切换拓扑和队形变换的情况下，控制器可以保持很好的稳定性和鲁棒性，多AUV系统可以收敛到期望位置。本发明可以应用于对多自主式水下航行器的协调控制。