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[发明专利]船舶航向跟踪自适应控制方法-CN202210177710.6在审
发明人： 朱齐丹;包政凯;刘永超;杨司浩 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了船舶航向跟踪自适应控制方法，将微分跟踪器与模型参考自适应控制结合，设计了微分跟踪模型参考自适应控制方法，使船舶可以以恒定角速度转向，以李雅普诺夫函数保证航向和角速度信号跟踪的收敛性；同时考虑到船舶在航向保持过程中要求较高航向控制精度的同时降低操舵能耗，设计高斯自适应线性二次型最优控制器，可以在较低的操舵能耗下达到更高的航向控制精度。使用船舶半实物仿真平台的多种海况和船型，对分别嵌入两种控制算法的自适应舵软件进行了控制性能对比测试，验证了两种控制器的稳定性。性能指标结果表明，微分跟踪模型参考自适应控制器具有更好的转向控制性能，自适应线性二次型高斯最优控制器具有更好的航向保持性能。
船舶航向跟踪自适应控制方法

[发明专利]一种基于Viterbi算法的确定指令的方法-CN201910971882.9有效
发明人：苏丽;迟泰宇;张智;朱齐丹;秦绪杰 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-10-14 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Viterbi算法的确定指令的方法，包括步骤一：将指令库与模型中的标号进行映射并利用指令库集合训练出模型；步骤二：根据序列的实际情况将模型的初始值转换为Viterbi算法需要的首步值；步骤三：根据首步的初始值进行递推并更新路径信息；步骤四：递推终止并回溯最优路径；步骤五：根据解码得到的状态序列推断下一刻的状态。本发明利用Viterbi算法进行指令推理，任务的切入与切出没有明显的边界，该算法可靠性高、适应性强，且能够完成多任务切换的系统，更符合服务机器人的指令控制特性。
一种基于 viterbi 算法确定指令方法

[发明专利]一种模拟船用雷达的目标船回波2D成像方法-CN201910261744.1有效
发明人：王立鹏;张智;高广;朱齐丹;夏桂华;苏丽;栗蓬 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-02 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01S7/41 文献下载
摘要：本发明涉及一种模拟船用雷达的目标船回波2D成像方法，包括设定雷达回波成像参数，以扫描线方式模拟雷达回波；构建船舶航行模拟单元，通过组播通信方式提供船舶模拟运动状态；雷达模拟数据预处理；解算雷达扫描线上各点与目标船的相对位置关系，确定扫描线各点的幅值；雷达回波成像信息可视化。本发明设计船舶航向模拟单元以及雷达回波模拟器，通过网络通信实时发送模拟目标船回波成像信息，并设置人机交互接口，自定义设置回波成像的数量、尺寸、位置和姿态，灵活定制动态回波成像信号，为船桥雷达显控台提供通用的验证成像测试信号。
一种模拟雷达目标回波成像方法

[发明专利]一种高速多体船的单步预测控制减摇方法-CN202010978084.1有效
发明人：刘志林;郑林熇;朱齐丹;曾薄文;张军;余鹏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种高速多体船的单步预测控制减摇方法，包括如下步骤：建立多体船耦合的垂向运动模型；对耦合的垂向运动模型进行数学变换，获得单输入单输出的解耦升沉与纵摇运动模型；设计有限时间观测器，在线估计多体船升沉运动与纵摇运动的耦合项，获得减摇补偿量；设计单步预测控制律，求解出升沉运动与纵摇运动的减摇反馈控制量；将补偿量与反馈控制量相加，通过减摇附体的控制分布矩阵逆运算，获得T型翼与压浪板控制攻角。本发明明显降低了多体船在运动中的升沉与纵摇。实现了将带有有限时间扩张观测器的预测控制方法应用到高速多体船纵向减摇。适用于多干扰，高船速的海上航行环境，能够有效降低海浪对多体船稳定性影响，提高多体船性能。
一种高速多体船预测控制方法

[发明专利]一种Faster-RCNN结合卡尔曼滤波的运动人体跟踪方法-CN201910526422.5有效
发明人：苏丽;朱伟;张智;朱齐丹;秦绪杰 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06V10/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种Faster‑RCNN结合卡尔曼滤波的运动人体跟踪方法，首先对Faster‑RCNN算法进行简化，留下卷积神经网络和RPN网络，输入图像经过以上两个网络输出运动人体候选位置；然后对经典卡尔曼滤波算法进行改进，将原算法中定义为常值矩阵的噪声协方差矩阵改为时变矩阵，将原状态向量由四维扩展为八维，增加状态向量中运动人体位置框的宽度、高度和宽高变化率信息；最后将得到的运动人体候选位置作为卡尔曼滤波算法观测值，结合卡尔曼滤波算法预测值，得到多个运动人体位置的估计值，通过最小二乘拟合，去除离群点，去剩余位置求取平均值得到运动人体位置最优估计。该方法实现了动态背景下运动人体准确跟踪的效果。
一种 faster rcnn 结合卡尔滤波运动人体跟踪方法

[发明专利]一种基于深度学习对视频或图片中水线的检测和识别方法-CN201810290723.8有效
发明人： 朱齐丹;吕晓龙;游锦成;吴禹辰 -专利权人：哈尔滨哈船智控科技有限责任公司
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于深度学习对视频或图片中水线的检测和识别方法，采集训练数据并制作训练样本数据集，采用faster‑rcnn算法，联合训练rpn网络和识别网络，再由训练完成后的模型对实时采集的视频或图片进行识别，由算法给出的水线在图像中的多数位置信息，再对少量误识别的水线进行去除，并对漏识别的水线区域进行预测，增加了本发明在复杂条件下的应用能力。本发明在各种天气、光照、水质等条件下取得丰富的训练样本，并对图像中的水线的标记进行合理地设计，极大减少了误识别或不识别的情况，并有很快的检测速度。
一种基于深度学习视频图片水线检测识别方法

[发明专利]一种高可靠远程无线通讯系统-CN202111641867.1在审
发明人：蔡成涛;朱齐丹;夏桂华;张智;王立鹏 -专利权人：青岛哈船智控科技有限责任公司
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H04W12/03 文献下载
摘要：本发明提供了一种高可靠远程无线通讯系统，包括无线通讯信号发射模块，所述无线通讯信号发射模块和无线通讯信号增强模块电路连接，所述无线通讯信号增强模块和增强信号发射模块电路连接，所述增强信号发射模块和通讯信息加密模块数据连接，所述通讯信息加密模块和通讯卫星模块数据连接，所述通讯卫星模块和卫星信号反射模块无线连接，所述卫星信号反射模块和通讯信号解码模块无线连接，所述通讯信号解码模块和通讯信号抗干扰模块电路连接，所述通讯信号抗干扰模块和无线通讯信号反馈模块数据连接，所述无线通讯信号反馈模块和无线通讯信号接收模块无线通讯连接。
一种可靠远程无线通讯系统

[发明专利]船舶的远程运维深度交互方法、系统、装置、存储介质-CN202111645054.X在审
发明人：蔡成涛;朱齐丹;夏桂华;张智;王立鹏 -专利权人：青岛哈船智控科技有限责任公司
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶的远程运维深度交互方法、系统、装置、存储介质，涉及远程运维技术领域。本发明包括步骤一：获取船舶3D模型结构图像，步骤二：通过路线探测信息模块向船舶周侧进行巡检；步骤三：处理后的数据经信息发送接收模块发送至船舶终端服务器；步骤四：根据处理后的数据判断船舶行驶是否正常。本发明通过在监控中心获取船舶的3D模型结构图像和相关设备的管理信息及船舶数据库内的相应信息对船舶进行信息分析，使计算设备对目标船舶计算生成相应的标准行驶路线，实现监控中心与船舶上运维人员的远程交互，及时发现运维计划中可能存在的问题，提高了运维工作效率，且加强了船舶与陆上的沟通。
船舶远程深度交互方法系统装置存储介质

[发明专利]一种新型船岸一体化智能交互系统-CN202111645046.5在审
发明人：蔡成涛;朱齐丹;夏桂华;张智;王立鹏 -专利权人：青岛哈船智控科技有限责任公司
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： H04Q9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型船岸一体化智能交互系统，包括：云端数据库用于实时保存所述船舶端和所述岸端的数据；船舶端用于采集船舶数据及环境数据，并通过数据传输端将采集的数据上传到云端数据库；岸端用于对若干个船舶端进行监控以及预警并将岸端信息和报警信息上传到云端，岸端还用于接收云端数据库的数据；数据传输端用于数据的传输和交互。本发明通过将船舶端的需加密信息和不需加密信息分开进行处理上传，提高了本系统的安全性，岸端通过船舶端采集的数据对船舶进行监控和预警，提高了船舶处理突发情况或预发情况的处理能力，通过云端来进行岸端和船舶端的数据传输，提升了对船舶以及岸端的一体化程度。
一种新型一体化智能交互系统

[发明专利]一种新型远程船舶控制系统-CN202111646942.3在审
发明人：蔡成涛;朱齐丹;夏桂华;张智;王立鹏 -专利权人：青岛哈船智控科技有限责任公司
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种新型远程船舶控制系统，包括船舶远程控制模块，船舶远程控制模块和船舶控制台模块无线数据连接，船舶控制台模块和船舶远程动力控制模块无线信号连接，船舶远程动力控制模块和船舶远程巡航控制模块数据连接，船舶远程巡航控制模块和船舶远程巡航定位模块无线数据连接，船舶控制台模块和船舶远程控制信号接收模块数据连接，船舶远程控制信号接收模块和船舶远程控制信号执行模块电路连接，船舶远程控制信号执行模块和船舶远程控制信号反馈模块电路连接，船舶远程控制信号反馈模块和船舶远程控制信号矫正模块电路连接。
一种新型远程船舶控制系统

[发明专利]一种视觉信息海上目标识别多源混合数据集构建方法-CN202111229203.4在审
发明人：王立鹏;姜享利;张智;朱齐丹;夏桂华;苏丽;张佳鹏;马文龙;王学武 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-10-21 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于计算机视觉技术领域，具体涉及一种视觉信息海上目标识别多源混合数据集构建方法。本发明通过详细划分海上目标种类，为后续样本采集与标注提供标准分类条件；采用多种途径获取样本数据，利用海上目标样本采集、网络搜索、数据样本增广方式，分别构建样本数据集；设计样本分配和处理策略，并制定海上目标识别评价策略，保证样本中各类数据构成比例更为合理，保证后续神经网络训练的准确性。本发明可为基于深度学习的海上目标识别网络训练任务，提供更为合理的训练样本，使训练后的网络具有较强的鲁棒性和识别准确性。
一种视觉信息海上目标识别混合数据构建方法

[发明专利]一种基于满秩分解的遗忘因子最小二乘模型参数辨识方法-CN202110886408.3在审
发明人： 朱齐丹;包政凯;刘永超 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于满秩分解的遗忘因子最小二乘模型参数辨识方法,使得欠激励数据对降维后的辨识模型重新满足激励条件，以保证跟踪时变参数和扰动时辨识结果的收敛性。通过设置死区确定降维的方式，同时削弱扰动在辨识过程的影响。将图二所示长时间欠激励,海洋环境干扰工况下实船数据用于航向模型参数辨识，对比FFLS和FRDLS算法辨识船舶操纵模型参数的辨识结果曲线和航向角速度预报误差曲线，可以发现满秩分解最小二乘法能有效抑制数据欠激励和存在海洋环境扰动时参数辨识过程中的漂移和发散问题，并提高参数辨识的精度，同时具有计算量小，实时性强，简单易实现的优点。
一种基于分解遗忘因子最小模型参数辨识方法

[发明专利]一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法-CN201910045668.0有效
发明人：王立鹏;张智;朱齐丹;夏桂华;苏丽;栗蓬;杨智博;鲁鹏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-01-17 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供的是一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法。步骤1：获取小型飞机飞行状态量及控制量；步骤2：预估扰动气流状态量；步骤3：计算乘客舒适度并确定补偿量；步骤4：构造位置及速度补偿控制器；步骤5：构造飞机姿态角补偿控制器；步骤6：构造飞机姿态角速度偿控制器；步骤7：确定各控制器参数。本发明针对小型飞机着陆过程，本发明提出提高乘客舒适度的控制方法，设计扰动观测器预估扰动气流速度分量，提出乘客舒适度的计算方法，构建乘客舒适度补偿模型，结合基于非线性动态逆的横纵向综合设计思想，有效控制飞机着陆过程状态偏差，实现提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的目的。
一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适控制方法

[发明专利]一种基于相机光轴约束的双机械臂标定方法-CN201910261733.3有效
发明人： 朱齐丹;谢心如;李超;夏桂华;蔡成涛 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-02 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于相机光轴约束的双机械臂标定方法，包括以下步骤：步骤一：构建双机械臂标定系统；步骤二：建立基于误差模型的参数标定方程；步骤三：基于视觉控制的特征点对齐及位置数据获取；步骤四：求解标定方程。本发明仅利用相机和棋盘格标定板构建双机械臂标定系统，操作简便，不需要昂贵的高精度仪器和精心制作的标定工具，降低了标定成本；本发明标定精度更高，标定步骤更少，操作更加方便；本发明使用基于图像的视觉控制方法控制主动机械臂运动，使特征点自动与相机光轴对齐，标定过程无需专业人员操作，仅需操作者进行简单的监督即可；本发明适用于各类双臂协作系统，标定精度高，标定结果可满足大部分双臂协作任务的需求。
一种基于相机光轴约束双机标定方法

[发明专利]一种基于数据驱动的船舶能耗预测方法-CN202011313630.6有效
发明人：王立鹏;张智;朱齐丹;夏桂华;苏丽;王学武;马文龙;张佳鹏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-11-20 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B63B71/10 文献下载
摘要：本发明属于船舶能耗预测技术领域，具体涉及一种基于数据驱动的船舶能耗预测方法。本发明包括获取船舶的期望航线、出发时间及海况信息；构建离线基础模型，包括船舶对水稳态航速模型、发动机功率模型和发动机油耗模型；对船舶对水稳态航速模型和发动机功率模型的离散网格矩阵进行高维线性插值；对发动机油耗模型的离散网格矩阵进行一维线性插值；实时推演船舶能耗模型。本发明以一套数据矩阵作为支持，实现船舶长航路的能耗快速计算，该方法中的数据矩阵可通过多种方式获得，并方便快速替换。本发明不影响原有的船舶动力学仿真模型的思路，在实际仿真验证评估系统中与动力学仿真模式并存，各自负责不同类型的仿真计算。
一种基于数据驱动船舶能耗预测方法