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公开(公告)号：CN119472266A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411430465.0
申请日：2024-10-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种无人水面航行器自适应神经网络航向跟踪控制方法，包括：根据周围环境以及周围其他船舶的海况信息，建立三阶响应型无人水面航行器航向控制数学模型；引入线性输入量化分析模型，对控制系统中的控制输入进行量化；基于动态面控制算法，设计李雅普诺夫函数，获取无人水面航行器的航向控制器；基于李雅普诺夫稳定性理论，证明在无需固定的量化参数的先验信息时，设计的带有输入量化的无人水面航行器自适应神经网络航向跟踪控制系统的稳定性，且闭环系统中的所有信号半全局一致有界，通过调节控制器参数使得跟踪误差达到任意小。本发明技术方案能够提升无人水面航行器的航向控制性能，具有更大的通用性和适应性。
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公开(公告)号：CN115437380B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202211125165.2
申请日：2022-09-15
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电子海图的多无人艇分散覆盖路径规划方法，包括以下步骤：电子海图信息的处理；栅格地图的建立与障碍物扩充；区域分散覆盖，根据轮盘选择算法获得优化后的多无人艇的起始位置集合；基于最小生成树的多无人艇覆盖路径规划。本发明的用户可使用电子海图人为选取不同的任务区域对不同的任务场景进行无人艇的覆盖路径规划操作。本发明针对多无人艇的区域划分设计了一种轮盘选择算法，为多无人艇的区域分割提供了优化的初始位置集合，从而使得区域划分后的子区域能够在保持面积近似相等的基础上保持了区域形状的规则性。本发明优化了覆盖路径规划的算法，采用生成树模板法优化了无人艇的转弯率，使得覆盖路径的转弯更少。
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公开(公告)号：CN115016277B
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202210700626.8
申请日：2022-06-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑船间事件触发通信的多船分布式容错控制方法，包括，构建欠驱动船舶数学模型、驱动器故障模型、虚拟船舶数学模型，设计船间事件触发通信机制，用于更新每艘无人船的所有邻居船的状态信息，根据无人船和虚拟船的状态信息设计局部同步误差，设计分布式虚拟控制器和第一自适应律镇定无人船的位置误差和艏向误差；利用径向基神经网络对欠驱动船舶数学模型的不确定项以及外界干扰进行压缩补偿；构建控制器和第二自适应律，根据控制器和第二自适应律构建驱动器，控制器实时发送控制命令到驱动器，驱动器驱动无人船自主航行。能够使船舶无需对邻居船的状态实时监测，且能够在无需全局拓扑信息的情况下实现船舶自主编队航行任务。
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公开(公告)号：CN117272672B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311321111.8
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于快速液固耦合模型的极地船舶破冰效果预测方法，包括：基于近场动力学方法，构建船体破冰过程数值解算模型；基于船体破冰过程数值解算模型，采用格子玻尔兹曼方法模拟冰下海水的作用，通过浸入边界法计算海冰粒子与海水之间的边界力，构建耦合考虑海水影响的极地船舶破冰效果预测模型，获取不同时刻的海冰位移及破坏情况；设计所构建预测模型的OpenCL加速计算核函数，提高预测模型的计算速度；基于不同时刻海冰位移及破坏情况评估船舶破冰效果，基于破冰效果确定船舶采用的破冰方式是否适合在航线内破冰航行。本发明方法充分考虑水对破冰过程影响的船舶破冰过程数值解算，解决了常规串行算法的计算速度难以满足工程需要的问题。
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公开(公告)号：CN117332510A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311452226.0
申请日：2023-11-01
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混合预测模型的远洋船舶航速损失预测方法，包括构建半经验模型，根据半经验模型、船舶动力参数、远洋船舶航行数据集对船舶的速度损失进行估计并添加至远洋船舶航行数据集中，基于Z分数标准化方法对远洋船舶航行数据集进行预处理，将远洋船舶航行数据集中的参数作为特征，计算各个特征之间的相关系数并构建相关性系数矩阵，根据相关性系数矩阵获取与速度损失相关的特征集，基于多层人工神经网络构建航速损失混合预测模型，获取训练集并对模型中进行训练，并基于网格搜索方法对模型的超参数进行优化，根据优化后的航速损失混合预测模型对远洋船舶的航速损失进行预测。基于混合预测模型提高了远洋船舶速度损失的预测准确度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117311354A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311320587.X
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。
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公开(公告)号：CN117048815A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202310978334.5
申请日：2023-08-04
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种通过带螺纹的外壳旋转驱动水下航行器及其前进方法，通过驱动装置可驱动推进器壳体带动螺纹结构转动，且推进器壳体转动使滚动轴承的外侧结构与内侧结构相对转动，进而通过螺纹结构的转动驱使水向后移动，并根据向后移动的水的反作用力使水下航行器前进移动。解决了传统的利用螺旋桨推进的航行器，相当于是顶着水前进，受到的水阻力较大；而采用推进器壳体整体旋转的方式，因为通过螺纹结构对水的作用力，即相当于是切着水前进驱使水向后移动，受到的水阻力较小，并根据向后移动的水的反作用力使水下航行器前进移动，大大提高了航行器的水下驱动性能。
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公开(公告)号：CN114584747B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202210210466.9
申请日：2022-03-04
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司 , 王宇飞
IPC: H04N9/31 , H04N13/122
Abstract: 本发明公开了一种360°环幕无缝投影软矫正方法，包括：将摄影机等间隔等高度设置在环幕中心位置；利用投影机水平视场角和环幕施工半径，得出环幕投影的水平距离；在unity3D引擎中给定融合区域控制点的位置数量和位置坐标，并结合设定的融合带水平宽度参数和融合带渐变系数计算控制点的融合区域不同位置纹理坐标的水平偏移量和垂直偏移量；结合水平偏移量和垂直偏移量实现多通道投影拼接，通过融合带水平宽度参数、融合带渐变系数和多通道融合带融函数实现多通道投影融合。本发明基于Unity3D引擎，利用软件进行校正成本更低、更容易控制，降低Unity3D虚拟仿真引擎360°环幕多通道投影虚拟仿真系统对硬件环境的要求，也提高了多通道拼接融合的质量。
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公开(公告)号：CN116702504A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310830245.6
申请日：2023-07-07
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F17/10 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种通过射线求交简化船冰接触判断的连续破冰仿真方法，包括获取层冰与船体水线面的接触区域并对边界离散化后得到离散点集合，构造船体矩形，基于射线求交法依次判断离散点是否进入船体矩形内部对离散点进行第一次更新，获取更新后的离散点集合，基于射线求交法依次判断离散点是否进入船体水线面内部进行第二次更新，根据更新后的离散点集合计算船体与层冰的接触点、接触面积、破碎力，根据破碎力的垂直分量与层冰弯曲失效载荷判断层冰是否破碎，若是，层冰破碎并更新层冰的形状，重新获取层冰与船体水线面的接触区域，反之，更新垂直分量的取值并重新判断层冰是否破碎。优化了接触点的计算问题，提高二维数值模拟的计算效率。
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公开(公告)号：CN116400682A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310199190.3
申请日：2023-03-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供了一种基于采样优化的无人船轨迹规划方法，涉及无人船运动规划技术领域，包括如下步骤：基于双目图像信息构建并实时更新无人船目前所处的三维占据栅格地图；根据所述叶子节点和根节点形成八叉树地图；对所述八叉树地图进行避开障碍物的路径点的搜索，得到路径点；得到路径曲线；将所述路径曲线按照弗雷内坐标系进行横向轨迹和纵向轨迹的采样；分别构造关于制动时间、离轨迹的横向距离、速度的评价函数，分别求取关于制动时间、离轨迹的横向距离、速度的评价函数值；选取评价函数值最小的轨迹作为最优轨迹。本发明以障碍物膨胀的方法构造八叉树地图，在优化后的八叉树地图上进行轨迹规划，提高了轨迹的安全性。
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