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公开(公告)号：CN115061483A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210562033.X
申请日：2022-05-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于探测构型的水下目标状态协同估计方法，涉及水下无人航行器编队控制及目标状态估计技术领域，针对现有技术中单个潜艇在水下持续长航会存在较大的定位误差的问题，本申请所提出的由潜艇和多个水下无人航行器节点构成的协同估计方法，潜艇发送控制指令使各UUV完成期望的编队队形，各UUV利用方位测量信息对敌方目标进行协同估计，实现对水下动态目标状态的有效估计，为协同系统完成水下任务提供必要的条件。本申请利用集中式的通讯拓扑结构，通过将多个UUV探测节点的纯方位信息进行集中扩展，解决了单UUV节点观测方程可观性不强的缺点，进而避免了单个潜艇在水下持续长航会存在较大的定位误差的问题，提高了估计精度，缩短了收敛时间。
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公开(公告)号：CN117991813A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410134866.5
申请日：2024-01-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 一种基于预测补偿机制的多UUV编队控制方法，属于无人水下航行器编队控制技术领域。本发明是为了解决水下通信质量差导致无人水下航行器编队控制方法存在稳定性低、控制精度差的问题。本发明所述的编队中的跟随者UUV接收领导者UUV的状态信息，对所述领导者UUV的状态信息进行数据滤波和数据拟合处理，得到领导者UUV状态量的预测值；跟随者UUV根据领导者UUV的状态量的预测值和期望队形，获取自身编队控制信号。本发明适用于无人水下航行器编队控制。
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公开(公告)号：CN119024846A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411137640.7
申请日：2024-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于能耗约束的多UUV编队变换方法，属于无人水下航行器编队控制技术领域。本发明针对现有UUV集群编队变换过程中，由于耗能影响任务编队持久性的问题。包括：以领导者位置为参考点，基于相对距离和相对视线角建立跟随者的当前位置矩阵；结合跟随者的当前期望队形位置矩阵，确定跟随者的所有期望位置，计算每个跟随者分别到达所有期望位置的位移耗能矩阵；基于所有跟随者的位移能耗矩阵建立能量消耗矩阵；采用匈牙利算法计算使能量消耗矩阵获得最小能量消耗的每个跟随者对应的最终期望位置，得到目标位置分配策略；使所有跟随者按照目标位置分配策略进行移动，实现期望的队形变换。本发明实现了低能耗的多UUV编队变换。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115061483B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202210562033.X
申请日：2022-05-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于探测构型的水下目标状态协同估计方法，涉及水下无人航行器编队控制及目标状态估计技术领域，针对现有技术中单个潜艇在水下持续长航会存在较大的定位误差的问题，本申请所提出的由潜艇和多个水下无人航行器节点构成的协同估计方法，潜艇发送控制指令使各UUV完成期望的编队队形，各UUV利用方位测量信息对敌方目标进行协同估计，实现对水下动态目标状态的有效估计，为协同系统完成水下任务提供必要的条件。本申请利用集中式的通讯拓扑结构，通过将多个UUV探测节点的纯方位信息进行集中扩展，解决了单UUV节点观测方程可观性不强的缺点，进而避免了单个潜艇在水下持续长航会存在较大的定位误差的问题，提高了估计精度，缩短了收敛时间。
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公开(公告)号：CN118938971A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411151255.8
申请日：2024-08-21
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 中国人民解放军92763部队
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 一种基于空间分解的水下航行器三维路径规划方法，属于水下航行器路径规划领域。本发明针对现有DWA算法规划路径易陷入局部最优解，对三维空间路径规划适用性差的问题。包括确定高程地图障碍物及环境边界；采用墙体障碍物标记环境边界，并对所有障碍物进行基于障碍物点的膨化处理，得到路径规划三维空间；在航行器当前路径规划三维空间内采用DWA算法进行路径规划，包括自适应选择权重参数；构建水平面和垂直剖面；根据水平面和垂直剖面上的障碍物膨化点进行避碰路径一步规划，再耦合得到耦合后一步规划路径；在DWA算法进行路径规划的过程中，当DWA算法陷入局部最优解时，采用人工势场法算法进行路径辅助规划。本发明用于水下航行器三维路径规划。
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公开(公告)号：CN118569462A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410609454.2
申请日：2024-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/047 , G01C21/20 , G06Q50/40 , G06N3/092
Abstract: 一种水面无人艇路径规划方法，它属于无人艇路径规划技术领域。本发明解决了现有水面无人艇在使用强化学习的方法进行路径规划时出现的收敛速度慢、容易陷入局部最优解的问题。本发明根据起点和目标点来选择水面无人艇作业区域，再通过对海洋环境特征数据进行分析来获得作业区域内的碍航区空间位置信息；并将碍航区转化为几何学上的凸包结构，并通过膨胀化处理得到膨胀化处理后的二值化栅格地图。再基于强化学习模型和二值化栅格地图对当前时刻的动作进行选择，实现水面无人艇的路径规划。本发明方法可以应用于无人艇路径规划。
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公开(公告)号：CN119045514A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411191157.7
申请日：2024-08-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 一种面向动态复杂任务的多UUV编队重构方法，属于无人水下航行器编队控制技术领域。本发明针对部分节点坠毁的编队重构采用人工决策，响应速度慢并且编队结果可靠性差的问题而提出。包括：对UUV集群建立编队模型；领航者UUV将UUV集群的当前位置矩阵与预期位置矩阵进行比较识别坠毁节点UUV；并确定坠毁发生排数k；按照后排递补优先确保前排队形的原则，根据坠毁发生排数k、补位距离和涉及节点UUV调整个数选择调整方案。本发明用于多UUV编队重构。
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公开(公告)号：CN117647984A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311691599.3
申请日：2023-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 基于海洋环境要素的无人艇岛礁巡逻路径规划方法，涉及海洋环境要素影响下的无人艇路径规划领域。解决了岛礁巡逻作业时，环境要素建模方法无法有效处理复杂海洋现象，存在路径规划效率不高的问题。本发明利用待巡逻区域的最终的海洋环境模型；对待巡逻的岛礁的具体区域进行界定，获取待巡逻岛礁区域的栅格海图；将待巡逻岛礁区域的栅格海图中相接触的碍航区和目标岛礁进行融合后更新待巡逻岛礁区域的栅格海图，基于目标岛礁区域最小多边形的特征点，获取围绕目标岛礁的初始巡逻路径；当初始巡逻路径中相邻两路径点间是存在碍航区，对路径重新规划，否则，将所述初始巡逻路径作为该待巡逻岛礁区域的最终巡逻路径。本发明适用于岛礁巡逻路径规划。
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