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公开(公告)号：CN118857290A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410841000.8
申请日：2024-06-26
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七一三研究所 , 上海交通大学
IPC: G01C21/20 , G01C11/00 , G01C11/30 , B63C11/52 , B63G8/39 , B63G8/38 , G06V20/05 , G06V10/25 , G06V10/26 , G06V10/28 , G06V10/40 , G06V10/82
Abstract: 本发明公开了一种基于单双目融合的潜器坐落式回收光视觉引导方法，涉及水下潜器自定位领域，包括：潜器利用声学信息引导逐渐接近回收平台，利用单双目相机拍摄得到当前帧图像，并进行暗通道先验去雾图像增强处理；利用基于YOLO V9的引导灯光源检测算法，得到引导灯的特征点坐标；利用基于匈牙利匹配的特征匹配算法，确立检测得到的二维引导灯特征点和现实世界中三维引导灯特征点的对应关系；判断单双目相机中是否含有回收平台的图像，进行单双目相机位姿测量；对单双目位姿测量结果进行融合，得到最终位姿。本发明结合暗通道先验去雾和先进的YOLO V9目标检测神经网络，不依赖于潜器速度的全向特征匹配，鲁棒性强，可靠性高，提高了回收效率和成功率。
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公开(公告)号：CN118857289A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410833686.6
申请日：2024-06-25
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于“定位通信规划”联合设计的潜器协同定位方法，本发明提出了“定位‑通信‑规划”联合设计思路，旨在通过设计三者的之间的互馈提升机制，实现多潜器系统定位、通信和路径规划各模块能力的联合提升。本发明在传统“先定位、后规划”的使用思路基础上，进一步以恶劣通信条件为需求牵引，研究了使用潜器路径规划信息的协同定位方法，使得路径规划在以定位为基础的前提下，进一步实现了对定位精度的反馈提升，形成了在不同通信条件下，定位和规划的相互提升机制与方法。
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公开(公告)号：CN118329007A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410458212.8
申请日：2024-04-16
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于伪距离差的多潜器实时协同定位方法，包括：获取潜器航行区域水下环境的声速剖面；初始化系统设备，建立水声通信链路；主潜器和从潜器完成单向水声通信；利用主潜器和从潜器的时间信息获取水声通信时间差，根据已获取的声速剖面获得伪距离差；构造基于扩展状态向量和伪距离差的改进的状态空间方程；进行改进的容积卡尔曼滤波算法中的预测更新过程；进行改进的容积卡尔曼滤波算法中的测量更新过程；实现多潜器的实时协同定位，完成从潜器的位置更新，直至航行结束。伪距离差利用潜器间的两次通信和测得的水下声速剖面信息获取，同时解决了潜器间的时钟异步问题和水下声速弯曲问题造成的多潜器协同定位精度下降难题。
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公开(公告)号：CN119094040A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202410987630.6
申请日：2024-07-22
Applicant: 上海交通大学
IPC: H04B13/02 , H04B7/0413 , H04L27/00 , H04L27/26
Abstract: 本发明公开了基于MIMO OCDM系统中载波频偏干扰下的发送信号和接收方法。本发明考虑水声通信等带宽资源有限的场景，引入MIMO技术，提升频谱效率和能量效率。本发明通过设计分配策略矩阵生成发送信号，使多天线信号能够具备应对载波频偏干扰的能力。本发明设计的多水听器载波频偏估计算法，以菲涅尔域相邻符号的能量泄漏作为目标函数，寻找最优估计值。本发明考虑水下能量有限的现实条件，使用零后缀操作和低复杂度的后续解调算法，进一步降低系统能量消耗。本发明考虑集中式MIMO系统，其接收信号可通过统一的重采样工作进行初步的多普勒补偿，可通过同一传输块先后载波频偏估计和补偿、信道估计和信号均衡操作完成信息解调。
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公开(公告)号：CN118857276A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410824745.3
申请日：2024-06-24
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最大熵原理的多潜器协同的鲁棒定位方法，涉及水下定位领域。本发明基于最大熵原理，设计基于粒子实现的潜器位置预测方法，潜器相对位置信息的粒子表征方法。潜器使用自身位置预测和与邻居间的相对位置表征，计算位置的边缘概率分布，并通过最小均方误差估计器实时获得自身位置的估计值。本发明针对动态时变、噪声干扰复杂的恶劣水下环境，通过弱化潜器定位过程对不确定性的敏感程度，提高位置估计输出的稳定性和持续性。可直接应用于海域安全监测以及海洋信息采集、水下搜救等关键应用中，提供对潜器的高效、稳定位置估计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115183771A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210942507.3
申请日：2022-08-08
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于距离与到达角复合测量的多潜器协同定位方法，涉及水下多潜器协同定位领域。本发明在距离测量的基础上引入方位测量作为补充，并基于复合测量信息，通过多潜器间的有机协同，在较少通信能耗的前提下，实现了各潜器的分布式数据融合，缓解了潜器惯性测量中累积误差、水下严苛环境等因素对潜器定位性能的影响，达到提升潜器定位精度的目的。
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公开(公告)号：CN118857291A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410875772.3
申请日：2024-07-01
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于方位角测量的多潜器协同定位及三维目标定位方法，涉及多潜器定位技术领域，包括：各潜器进行自身设备初始化、传感器校准，下水执行航行任务；从初始时刻开始执行协同定位；根据各运动模型的概率和运动模型之间的混合概率，构造初始状态向量和初始协方差矩阵；对各运动模型使用置信度传播算法得到各潜器的位置估计；通过观测量融合输出各潜器的位置估计；如果探测到目标，进行目标定位；各潜器完成目标跟踪任务。本发明结合交互式多模型方法和置信度传播算法，实现对多变运动状态下的多潜器协同定位，具有更高的定位精度和更优秀的适应性；利用方位角测量对目标的姿态进行估计，提升了目标位置预测的实时性和精准度。
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公开(公告)号：CN116449295A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310443053.X
申请日：2023-04-23
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01S5/24
Abstract: 本发明公开了一种基于水声通信时间差的多潜器实时协同定位方法，涉及潜航器定位领域。本发明面向水下无锚场景，利用主从潜器的水声通信时间差以消除潜器间时钟非同步带来的影响，在此基础上，利用主从潜器的位置信息和水声通信时间差建立动态时空关联的协同定位模型，重构关于从潜器方位和传播时差的非线性量测方程，利用泰勒公式线性化量测方程，并根据加权最小二乘理论获得关于从潜器位置的闭式表达式。在此基础上，针对由模型误差及各项噪声造成的定位不准确，利用扰动法推导出相对于从潜器位置估计值的位置误差补偿量的显示表达，进一步提高从潜器的协同定位精度。本发明解决了水下无锚场景中潜器系统协同定位难的问题。
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公开(公告)号：CN115933371A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211618052.6
申请日：2022-12-15
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明是关于一个通过测量舵机舵偏角、舵偏角速度以及电机电流形成内中外三层回路滑模控制舵机快速平滑响应的方法。根据舵偏角与舵偏角指令进行对比得到舵偏角误差，然后组合舵偏角速度以及其非线性变化与积分组成外环非线性滑模再比例变换生产角速度期望信号，再与角速度信号进行对比，生成角速度误差信号，经过超前变换与滤波变换以及角度误差非线性组成中层角速度非线性滑模，并通过比例非线性变换得到内环电流期望信号，根据电流误差以及超前与滤波、非线性变换组成内环电流滑模，最终形成电流控制总信号，驱动舵机快速平稳的响应，从而使得本方法具有平滑性与快速性较好的优点。
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公开(公告)号：CN109104387B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201810966076.8
申请日：2018-08-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种水声OFDM通信中基于Dual‑Zadoff‑Chu序列的信号同步方法，涉及水声OFDM通信领域，包括发送机和接收机，发送机发送的前导码长度为2N，由两个相同的长度为N的Dual‑ZC序列串联而成，Dual‑ZC序列由两个长度为N，参数设定相同，频率相差g(0
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