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公开(公告)号：CN108318034B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201810020629.0
申请日：2018-01-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于声呐地图的AUV回坞导航方法，包括以下步骤：(1)基于AUV携带声呐的作用距离，将海底基站前方的AUV工作区域划分为估计导引区和直接导引区；对海底基站前方的AUV工作区域进行扫描，获得海底地貌特征的声呐地图；(2)AUV回坞时，航行至于海底基站同样的深度；位于估计导引区时，AUV实时扫描海底地貌特征，将当前扫描到的特征点与所述的声呐地图中的特征点进行匹配；若匹配成功，则根据所述的声呐地图对AUV的航位进行修正；若匹配失败，则根据AUV的自身导航算法进行定位导航；位于直接导引区时，AUV携带声呐扫描获取AUV与海底基站之间的相对位姿关系，对AUV进行导航。本发明的回坞导航方法能在浑浊、光线变化和非开阔的水域使用。
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公开(公告)号：CN108680170A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810640210.5
申请日：2018-06-20
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁波衰减原理的AUV回坞导航系统，包括：电磁波接收模块，搭载在AUV上，接收无线射频传感器发射的电磁波信号，并传输给电磁波信号分析模块；电磁信号分析模块，搭载在AUV上，将电磁波信号从模拟信号转换为数字信号，并传输给工控机；工控机，根据电磁波数字信号计算电磁波信号的强度，根据预设的导航方法对AUV进行回坞导航；水下无线传感器网络，布置在AUV回坞水域，包括若干发射频率不同的无线射频传感器。本发明还公开了基于所述AUV回坞导航系统进行回坞导航的方法。本发明的AUV回坞导航系统能够实现小范围内的高精度导航，同时不受水质、环境噪声等的影响。
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公开(公告)号：CN108344999A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810020491.4
申请日：2018-01-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明公开了一种用于水下机器人导航的声呐地图构建方法，包括以下步骤：(1)水下机器人利用扩展卡尔曼滤波进行导航，同时采集海底形貌的声呐图像，从声呐图像中提取地图特征并标记位置，建立局部地图；当前局部地图中地图特征数量达到预设值后，关闭该幅局部地图，开启新的局部地图；(2)将建立的局部地图按照先后序列进行联结，得到全局地图；(3)将得到的全局地图进行优化。本发明还公开了基于全局地图进行水下机器人重定位的方法。本发明的声呐地图构建方法，将地图的更新分成两部分，全局地图的更新优化放在后台进行，局部地图的更新实时进行，用于及时修正航位，降低了地图更新的复杂度。
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公开(公告)号：CN108344999B
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN201810020491.4
申请日：2018-01-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明公开了一种用于水下机器人导航的声呐地图构建方法，包括以下步骤：(1)水下机器人利用扩展卡尔曼滤波进行导航，同时采集海底形貌的声呐图像，从声呐图像中提取地图特征并标记位置，建立局部地图；当前局部地图中地图特征数量达到预设值后，关闭该幅局部地图，开启新的局部地图；(2)将建立的局部地图按照先后序列进行联结，得到全局地图；(3)将得到的全局地图进行优化。本发明还公开了基于全局地图进行水下机器人重定位的方法。本发明的声呐地图构建方法，将地图的更新分成两部分，全局地图的更新优化放在后台进行，局部地图的更新实时进行，用于及时修正航位，降低了地图更新的复杂度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110282105B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201910502237.2
申请日：2019-06-11
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的AUV双级导引系统和方法，包括接驳站、AUV、安装在接驳站上的导引灯，还包括云台视觉系统，云台视觉系统包括控制处理器，固定安装在AUV艏部的视觉云台，罩在所述视觉云台上且与AUV艏部形成密封腔的透明水密罩；所述视觉云台包括底座、水平旋转组件、俯仰旋转组件、相机；控制处理器根据采集的导引灯图像，通过导引灯在图像的像素坐标平面的坐标偏差控制视觉云台，使得导引灯在像素坐标系中维持在居中位置；控制处理器以相机俯仰角相反数和相机偏航角相反数作为AUV的俯仰角和偏航角，以0度作为AUV的目标俯仰角和目标偏航角，通过PID控制算法最终实现AUV的位姿调整，顺利接驳。
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公开(公告)号：CN110203358B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201910407210.5
申请日：2019-05-16
Applicant: 浙江大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明公开了一种随洋流自动调向的AUV接驳站，属于水下航行器技术领域，包括接驳主体、调向装置和旋转装置，接驳主体包括喇叭口和与喇叭口相连的无线充电信号交换腔；调向装置包括通过锁紧机构与无线充电信号交换腔相连接的连接筒以及安装在连接筒端部的尾翼板；旋转装置包括安装在无线充电信号交换腔侧壁上的支撑轴、固定在水下的支撑平台以及连接在支撑轴与支撑平台之间的旋转组件，支撑平台上设有用于对旋转组件进行制动的制动组件。接驳主体承担了接驳AUV，调向装置可以使得喇叭口和接驳腔体随着洋流方向的变化而自动调整喇叭口朝向，旋转装置为接驳主体和调向装置提供基础支撑和旋转，可以随时对接驳主体和调向装置进行锁紧，保证接驳成功。
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公开(公告)号：CN110282105A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910502237.2
申请日：2019-06-11
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的AUV双级导引系统和方法，包括接驳站、AUV、安装在接驳站上的导引灯，还包括云台视觉系统，云台视觉系统包括控制处理器，固定安装在AUV艏部的视觉云台，罩在所述视觉云台上且与AUV艏部形成密封腔的透明水密罩；所述视觉云台包括底座、水平旋转组件、俯仰旋转组件、相机；控制处理器根据采集的导引灯图像，通过导引灯在图像的像素坐标平面的坐标偏差控制视觉云台，使得导引灯在像素坐标系中维持在居中位置；控制处理器以相机俯仰角相反数和相机偏航角相反数作为AUV的俯仰角和偏航角，以0度作为AUV的目标俯仰角和目标偏航角，通过PID控制算法最终实现AUV的位姿调整，顺利接驳。
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公开(公告)号：CN110203358A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910407210.5
申请日：2019-05-16
Applicant: 浙江大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明公开了一种随洋流自动调向的AUV接驳站，属于水下航行器技术领域，包括接驳主体、调向装置和旋转装置，接驳主体包括喇叭口和与喇叭口相连的无线充电信号交换腔；调向装置包括通过锁紧机构与无线充电信号交换腔相连接的连接筒以及安装在连接筒端部的尾翼板；旋转装置包括安装在无线充电信号交换腔侧壁上的支撑轴、固定在水下的支撑平台以及连接在支撑轴与支撑平台之间的旋转组件，支撑平台上设有用于对旋转组件进行制动的制动组件。接驳主体承担了接驳AUV，调向装置可以使得喇叭口和接驳腔体随着洋流方向的变化而自动调整喇叭口朝向，旋转装置为接驳主体和调向装置提供基础支撑和旋转，可以随时对接驳主体和调向装置进行锁紧，保证接驳成功。
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公开(公告)号：CN108318034A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810020629.0
申请日：2018-01-09
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于声呐地图的AUV回坞导航方法，包括以下步骤：(1)基于AUV携带声呐的作用距离，将海底基站前方的AUV工作区域划分为估计导引区和直接导引区；对海底基站前方的AUV工作区域进行扫描，获得海底地貌特征的声呐地图；(2)AUV回坞时，航行至于海底基站同样的深度；位于估计导引区时，AUV实时扫描海底地貌特征，将当前扫描到的特征点与所述的声呐地图中的特征点进行匹配；若匹配成功，则根据所述的声呐地图对AUV的航位进行修正；若匹配失败，则根据AUV的自身导航算法进行定位导航；位于直接导引区时，AUV携带声呐扫描获取AUV与海底基站之间的相对位姿关系，对AUV进行导航。本发明的回坞导航方法能在浑浊、光线变化和非开阔的水域使用。
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