公开(公告)号：CN118466501A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410607252.4

申请日：2024-05-16

Applicant: 上海交通大学 ,  中国长峰机电技术研究设计院

Inventor： 张恩华 ,  王健 ,  王夏爽 ,  王幸 ,  梁晓锋

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 一种水面无人艇无模型参数间歇通信饱和控制方法，在控制框架中采用事件触发机制，合理降低通信频率，减少对通讯资源的占用。同时，将无模型控制与滑模控制相结合，以减少控制器对模型参数的依赖，并简化运算过程，同时考虑执行机构的饱和故障等情况。能够在有限的通讯资源和模型参数随环境以及时间的变化未知情况下，精确且及时地传输控制信号的问题。

公开(公告)号：CN119414851A

公开(公告)日：2025-02-11

申请号：CN202411556502.2

申请日：2024-11-04

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 王幸 ,  王健 ,  梁晓锋 ,  易宏

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/622

Abstract: 本发明公开了一种基于全局最优的无人船避障路径规划方法及系统，属于无人船导航避障领域。包括步骤S1：构建无人船的动力学模型，定义运动坐标系，无人船在纵荡，横荡和艏摇三个方向均具有对应的速度；步骤S2：通过水环境影响因素对无人船动力学特性的影响，对无人船的动力学模型进行改进和简化；步骤S3：制定基于预测控制的避碰策略，进行离散化处理，计算与其他船只相遇的参数和碰撞的风险，并确定避碰策略中的目标函数；步骤S4：确定最终的避碰路径方法，通过循环迭代的方式，寻找无人船的路径全局最优解。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船路径规划避障的问题。

公开(公告)号：CN119292282A

公开(公告)日：2025-01-10

申请号：CN202411644359.2

申请日：2024-11-18

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 王幸 ,  王健 ,  高睿 ,  梁晓锋 ,  易宏

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于融合模型预测控制的无人船路径规划方法及系统，属于无人船路径规划避障领域。包括步骤S1：对无人船海洋环境的外部干扰进行不确定性进行建模与处理；步骤S2：根据无人船实时状态与海洋环境变化构建双模式控制策略并引入协同逐次线性化方法；步骤S3：合理优化无人船路径规划参数矩阵中各元素的权重；设计无人船路径规划的成本函数；步骤S4：构建无人船实际执行任务中海洋任务场景相符的仿真环境，详细记录整个过程中的路径轨迹、航行时间、控制输入序列关键信息，分析仿真结果，验证有效性。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船路径规划避障的问题。

公开(公告)号：CN119645034A

公开(公告)日：2025-03-18

申请号：CN202411800413.8

申请日：2024-12-09

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 王幸 ,  王健 ,  高睿 ,  梁晓锋 ,  易宏

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于多因素融合的无人船路径规划和避碰决策方法及系统。包括步骤S1：构建无人船多传感器融合感知网络，实时采集环境数据，并在无人船捕捉碰撞瞬间力学参数，使无人船对碰撞严重性进行感知识别；步骤S2：定义路径跟踪激励函数，并对路径控制过程中所需的动态参数进行适应性调整；步骤S3：设置静态障碍物和动态障碍物避碰的激励机制，对静态障碍物和动态障碍物的威胁程度进行评估；步骤S4：整合路径跟踪响应、静态障碍物和动态障碍物避碰激励机制，使无人船平衡不同任务目标之间的关系，进行多任务下的路径规划和避碰的决策。本发明提供的技术方案有效解决了无人船路径规划和避障的决策问题。

公开(公告)号：CN117554947A

公开(公告)日：2024-02-13

申请号：CN202311544066.2

申请日：2023-11-20

Applicant: 上海交通大学 ,  上海交大日照海洋智能装备研究院

Inventor： 柳俊杰 ,  汪俊 ,  王健 ,  王幸 ,  梁晓锋 ,  易宏

IPC: G01S13/68 ,  G01S13/88

Abstract: 本发明公开了一种改进的无人艇目标跟踪方法：步骤1，获取目标艇位置和艏向角数据，得到目标艇采样数据；步骤2，基于目标艇采样数据，得到目标艇相邻采样时刻的艏向角变化量数据 步骤3，对艏向角变化量数据进行平滑处理，得到预处理数据；步骤4，基于预处理数据，结合设计的偏移律计算得到偏移角α；步骤5，根据目标艇艏向角和偏移角α计算得到无人艇与目标艇之间连线段的绝对方位角步骤6，基于绝对方位角 根据目标艇位置坐标信息(xtarget,ytarget)计算相对时变点位跟踪策略下的跟踪点(xtracking,ytracking)，得到跟踪点坐标。本发明克服了以扇环域中心为跟踪点位的跟踪方法存在的目标艇转向时跟踪效果不佳的问题，并提高了目标跟踪效果和控制平稳性，同时降低了无人艇能量损耗。

公开(公告)号：CN119292274A

公开(公告)日：2025-01-10

申请号：CN202411404480.8

申请日：2024-10-10

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 王幸 ,  王健 ,  高睿 ,  梁晓锋 ,  易宏

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于数据融合的无人船避障控制和无线传输方法及系统，属于无人船导航避障领域。包括步骤S1：构建无人船初始化动力学模型，步骤S2：构建路径导航特征向量，步骤S3：以360度全覆盖方式对无人船的四周配备检测传感器，在配备过程中采用维度缩减的方式，将检测传感器设置成非均匀的分布；步骤S4：制定碰撞避免决策，通过融合获取的障碍物的各种信息，结合无人船自身的情况，制定满足无人船自身目标并且动态限制的碰撞避免决策。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船导航避障的问题。