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公开(公告)号：CN109470249B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201811316388.0
申请日：2018-11-07
Applicant: 河海大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种水下航行器的最优路径规划与避障设计方法，是基于二叉堆加速算法、26邻域NA*算法与“圆弧‑直线‑圆弧”转弯策略相融合进行的水下航行器最优路径规划与避障。本发明首先采用离散三维网格图的方式建立水下环境模型，网格图将水下环境划分为若干相同大小的单元格；然后采用26邻域NA*算法规划路径，消除路径锯齿效应并避免部分碰撞；再应用“圆弧‑直线‑圆弧”转弯策略，避免航行器本体宽度以及转弯半径的影响。本发明的优点在于提出了面向三维场景的26邻域NA*算法并将其应用于水下航行器自主导航，考虑并利用了水下航行器转弯半径较大的特点，有效避免因为航行器自身宽度造成的碰撞，所规划路径较平滑且拐点较少。
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公开(公告)号：CN109931935B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201910132227.4
申请日：2019-02-22
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种基于距离和环境特征的导航系统及其参数摄动解决方法，包括惯性导航系统（INS）中的导航模块、多普勒计程仪(DVL)、磁传感器及滤波器。先收集水下航行区域的地磁环境信息制成地磁图，INS导航模块、多普勒计程仪、磁传感器将导航的原始信息输出到滤波器，该滤波器基于交互多模型的有限脉冲滤波/Kalman滤波混合鲁棒算法构建，由滤波器滤波并解决参数摄动问题，输出修正后的导航信息完成导航。本发明由于采用了交互多模型的方法解决参数摄动问题，各个导航模块的导航信息不同步问题导致的误差有效降低，另外两种滤波方式的智能切换使用使此系统的误差预估性能非常可靠。
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公开(公告)号：CN109992634A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910197249.9
申请日：2019-03-15
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种基于雾计算的复杂环境下机器人地图构建方法，包括建立雾计算框架；机器人通过传感器采集数据信息，将数据信息传送给雾网络并提出数据处理的任务请求，在雾网络中采用雾机协作模型的遗传算法对任务进行分配；雾节点执行任务请求并将执行结果反馈至机器人；机器人根据执行结果采用扩展卡尔曼滤波算法构建局部子地图，采用稀疏化扩展信息滤波算法将局部子地图联结成全局地图。本发明可以有效地缩短通讯时延；利用雾节点信息处理能力强的特点，有效避免了完全依靠机器人而导致的机载单元负荷过大的情况；而子地图的建立与联结降低了算法的复杂度，解决了全局地图构建时的整体算法复杂度高的问题，构建地图过程快速有效。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109931935A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201910132227.4
申请日：2019-02-22
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种基于距离和环境特征的导航系统及其参数摄动解决方法，包括惯性导航系统（INS）中的导航模块、多普勒计程仪(DVL)、磁传感器及滤波器。先收集水下航行区域的地磁环境信息制成地磁图，INS导航模块、多普勒计程仪、磁传感器将导航的原始信息输出到滤波器，该滤波器基于交互多模型的有限脉冲滤波/Kalman滤波混合鲁棒算法构建，由滤波器滤波并解决参数摄动问题，输出修正后的导航信息完成导航。本发明由于采用了交互多模型的方法解决参数摄动问题，各个导航模块的导航信息不同步问题导致的误差有效降低，另外两种滤波方式的智能切换使用使此系统的误差预估性能非常可靠。
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公开(公告)号：CN109992634B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201910197249.9
申请日：2019-03-15
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种基于雾计算的复杂环境下机器人地图构建方法，包括建立雾计算框架；机器人通过传感器采集数据信息，将数据信息传送给雾网络并提出数据处理的任务请求，在雾网络中采用雾机协作模型的遗传算法对任务进行分配；雾节点执行任务请求并将执行结果反馈至机器人；机器人根据执行结果采用扩展卡尔曼滤波算法构建局部子地图，采用稀疏化扩展信息滤波算法将局部子地图联结成全局地图。本发明可以有效地缩短通讯时延；利用雾节点信息处理能力强的特点，有效避免了完全依靠机器人而导致的机载单元负荷过大的情况；而子地图的建立与联结降低了算法的复杂度，解决了全局地图构建时的整体算法复杂度高的问题，构建地图过程快速有效。
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公开(公告)号：CN110095120A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910269642.4
申请日：2019-04-03
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种自治水下航行器在海洋环流下的生物启发自组织映射路径规划方法，基于GBSOM算法模型初步对自治水下航行器进行路径规划；构建海流模型和海流能量函数，将海流对自治水下航行器的影响数学化，根据海流模型计算出海流速度；利用海洋能量函数评估自治水下航行器工作时路径规划的性能；添加海流因子，通过海流因子将海流模型与GBSOM算法模型相结合，将海流速度的方向与预定的运行方向相叠加，更新任务目标的位置，规划出自治水下航行器的最终航行路径。本发明实时性能好，能够实现安全避障，避免速度跳变，办公效率得到很大的提升，节省能源，降低功耗，在路径规划行程中找到一条安全无障碍又节约功耗的有效线路。
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公开(公告)号：CN109490928A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811316421.X
申请日：2018-11-07
Applicant: 河海大学
IPC: G01S19/47
Abstract: 本发明公开了一种自适应移动式水下深潜器高精度定位系统及方法，包括浮体跟随装置、数字信号处理处理模块、导航测量模块、全球定位系统接受模块、极低频收发模块。当深潜器在水面时由GPS模式导航，当深潜器潜入水面后深潜器自动进入DR模式，由GPS、导航测量模块与浮体跟随装置共同确定深潜器的位置及姿态信息，在海面下时浮体与深潜器之间则用极低频电磁波传输导航信息，实现水下深潜器的精准定位。
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公开(公告)号：CN109470249A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811316388.0
申请日：2018-11-07
Applicant: 河海大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种水下航行器的最优路径规划与避障设计方法，是基于二叉堆加速算法、26邻域NA*算法与“圆弧-直线-圆弧”转弯策略相融合进行的水下航行器最优路径规划与避障。本发明首先采用离散三维网格图的方式建立水下环境模型，网格图将水下环境划分为若干相同大小的单元格；然后采用26邻域NA*算法规划路径，消除路径锯齿效应并避免部分碰撞；再应用“圆弧-直线-圆弧”转弯策略，避免航行器本体宽度以及转弯半径的影响。本发明的优点在于提出了面向三维场景的26邻域NA*算法并将其应用于水下航行器自主导航，考虑并利用了水下航行器转弯半径较大的特点，有效避免因为航行器自身宽度造成的碰撞，所规划路径较平滑且拐点较少。
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