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[发明专利]一种基于改进粒子群算法的无人船响应模型参数辨识方法-CN202310673361.1在审
发明人：孙雪娇;李清洲;赵京瑞;蔡立明;魏红艳;陈魁;李蒙 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于改进粒子群算法的无人船响应模型参数辨识方法。对无人船转艏运动响应模型和速度响应模型进行辨识，对比其他复杂模型，该模型的输入为易于采集的舵角和转速，而不是力和力矩，且模型参数少，在工程实践中的实用性更强。本发明采用一种融合遗传思想的改进粒子群算法，在粒子群算法中引入了交叉和高斯白噪声扰动变异机制，并使变异概率随着算法停滞代数自适应调整，能够避免粒子群算法在辨识中陷入局部最优，提高算法达优率，解决无先验知识、参数范围大且未知的无人船响应模型参数辨识时的早熟收敛问题。
一种基于改进粒子算法无人响应模型参数辨识方法

[发明专利]自动收放装置、吊放式无人艇及自动布放回收系统-CN202310441807.8在审
发明人：胡常青;许晨;李清洲;胡宇;赵京瑞;李威;蔡立明;符浩;李蒙 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B63B23/18 文献下载
摘要：本发明涉及无人艇技术领域，公开了一种吊放式无人艇自动布放回收系统。包括：母船吊放装置，包括吊放钢缆、锥形体和第一钢缆压块，其中锥形体为圆柱锥体过渡结构，中心设通孔，吊放钢缆穿过锥形体中心，末端通过第一钢缆压块与锥形体固定连接；无人艇，包括艇体、雷达可见光一体化设备和吊钩，其中雷达可见光一体化设备用于无人艇回收过程中的目标识别与定位，吊钩用作无人艇的吊点，与无人艇固定连接；自动收放装置，设置于无人艇上，与吊钩连接，用于自动捕获或释放母船吊放装置。该系统设备简单、通用性强，通过自动收放装置与母船吊放装置的配合，解决了无人艇与吊臂缆绳的自动脱挂钩难题，提高了无人艇布放回收的自主性。
自动装置吊放式无人回收系统

[发明专利]一种无人艇模糊预测控制系统及方法-CN202110648089.2有效
发明人：胡常青;赵京瑞;李清洲;王心玥;魏红艳;陈魁 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供一种无人艇模糊预测控制系统及方法，控制系统包括制导模块，模型辨识模块，预测控制模块和反馈校正模块；制导模块中，通过自适应前视距离方法，得到期望航向角；模型辨识模块中，采用了一种改进的最小二乘算法识别模型参数，预测控制模块中，运用广义预测控制算法中的滚动优化的思想，在有限时域内根据优化目标函数求取最优控制量；反馈校正模块中，采用模糊原理设计了反馈补偿；综上，通过一种无人艇模糊预测控制系统和方法，提高了无人艇准确跟踪期望航迹的能力，在复杂海况条件下依然具有较高的控制精度。
一种无人模糊预测控制系统方法

[发明专利]一种水面无人艇区域保持控制系统及方法-CN202010549490.6有效
发明人：魏红艳;杨博;李清洲;胡常青;孙雪娇;张金涛 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2020-06-16 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种水面无人艇区域保持控制系统及方法，其中，该系统包括：远端遥控系统、艇端控制系统以及无线通讯链路；其中，远端遥控系统设置无人艇的区域保持控制任务参数，将区域保持控制任务参数通过无线通讯链路下发至艇端控制系统，艇端控制系统实时监测无人艇运动状态，按照区域保持策略判断是否需要进行区域保持，若需要则环境最优定位控制器根据接收的区域保持控制任务参数和采集的无人艇运动状态得到控制输出指令发送至推进器，无人艇的运动状态也将实时回传至远端遥控系统的显控台。本发明通用于全驱动和欠驱动水面无人艇并且不依赖于无人艇模型参数和复杂实验利于工程实现的同时还能有效节省能源。
一种水面无人区域保持控制系统方法

[发明专利]一种无人艇用减振机柜及其减振方法-CN202011529555.7有效
发明人： 李清洲;甄新帅;胡宇;彭克侠;李蒙 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H05K5/02 文献下载
摘要：本发明一种无人艇用减振机柜及其减振方法，特别是一种用于无人艇的以机柜减振器的特定位置安装为特点的减振机柜及其减振方法。解决目前船用机柜减振器的安装平面和机柜底面重合，存在水平自由度和转动自由度两个主坐标上耦合振动问题，造成机柜的减振困难，减振效率低的问题，本发明针对上述问题，使机柜减振器的安装平面和机柜高度方向上重心所在的平面重合，这样可以实现机柜在水平自由度和转动自由度两个主坐标上的振动解耦，在不增加减振器使用数量的前提下，提高了减振效率，降低了减振成本，增加了机柜内电子设备的使用寿命和可靠性，降低了无人艇失控的风险。
一种无人艇用减振机柜及其方法

[发明专利]一种有人船控制系统快速无人化改造系统-CN202110997431.X有效
发明人：程佳敏;符浩;杨鹏;周怡;胡宇;王虹阳;李清洲 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：一种有人船控制系统快速无人化改造系统，包括控制模块、D/A模块、继电器组、切换开关；控制模块包括控制模块RS485接口，控制模块RS485接口与D/A模块的输入端电连接；D/A模块包括电压输出端和D/A模块RS485信号端，电压输出端与切换开关第二组输入端电连接，D/A模块RS485信号端与继电器组电连接；继电器组包括继电器RS485信号端和电缆输出端，继电器RS485信号端与控制模块电连接，电缆输出端与切换开关第二组输入端电连接；切换开关包括第一组输入端、第二组输入端和切换输出端，第一组输入端与有人操控装置电连接，切换输出端与执行机构输入端电连接；本发明能够对有人船调速推杆和打舵摇杆的控制系统进行快速无人化改造，有助于将无人化技术快速应用于船舶领域。
一种有人控制系统快速人化改造系统

[发明专利]一种可变领航员模式的多无人艇协同编队方法-CN202010621292.6有效
发明人：谢家文;胡常青;李清洲;杨博;李蒙;陈魁 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种可变领航员模式的多无人艇协同编队方法，S10，进行队形分配；S20，构建全连通图；S30，确定领航员；S40,根据无人艇运动学模型及队形关系，建立无人艇编队运动学模型；S50，编队运动决策；S60，确定无人艇控制量；S70，判断编队任务是否完成。本发明建立指派问题模型分配队形，引入总路径与总时间目标函数，从而达到在队形变换中总路径与总时间目标函数最优，并构建全联通图，从而达到紧急变换队形过程中变换领航员，保证编队高效安全航行。
一种可变领航员模式无人协同编队方法

[发明专利]一种无人艇用自主避障融合方法和系统-CN201911368924.6有效
发明人：吕腾;刘友;刘柳;李清洲;胡常青;唐军武 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2019-12-26 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人艇用自主避障融合方法和系统，该方法包括：获取多个不同传感器的检测结果；确定每个传感器检测到的所有目标的预测位置、伴随点和强度；根据确定的每个传感器检测到的所有目标的预测位置、伴随点和强度，构建环境栅格地图；根据构建出的环境栅格地图，选用Field D*算法进行路径规划。本发明解决了对复杂水域静态和动态目标地图的构建，具有兼容不同传感器的灵活性。
一种无人自主融合方法系统

[发明专利]一种指挥车车载自动天线及防雷接地系统-CN202010900040.7有效
发明人：陈魁;王德辉;龚瑞岩;胡常青;李清洲 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2020-08-31 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： H01Q1/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种指挥车车载自动天线及防雷接地系统，包括避雷针、倒伏机构、天线、电动升降杆；所述的避雷针与电动升降杆等电势导通，电动升降杆与指挥车支撑腿之间防雷接地导通；指挥车支撑腿与防雷地网地表接触点满足防雷接地导通；所述电动升降杆的顶部安装倒伏机构，倒伏机构的输出轴与横向支撑杆连接，倒挂天线与避雷针分布于横向支撑杆两侧，形成避雷针与天线以横向支撑杆为中心轴的杠杆省力机构；所述的电动升降杆用于带动避雷针达到预设的高度，所述的倒伏机构通过带动横向支撑杆完成避雷针与倒挂天线的垂直工作与倒伏收纳。
一种指挥车车载自动天线防雷接地系统

[发明专利]就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法-CN202110835430.5有效
发明人：秦石铭;潘为刚;李清洲;王目树;高嵩;王书新;张允刚;康超;高珅琦;董兴学 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明的就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法，就地热再生机组包括由前至后依次排列的加热机组和铣刨机组，加热机组的加热功率和行驶速度的控制方法包括：a).校正传感器精度；b).采集温度信息；c).建立沥青路面传热模型；d).传热模型的求解；e).利用遗传算法求取最优解；f).加热控制。本发明的就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法，根据加热机的最大、最小热流密度以及路表温度大于等于180℃、铣刨面温度大于等于90℃的约束条件和要求，进而求出具有最低能耗时的加热机行驶速度和加热功率，既满足沥青路面再生施工过程中沥青路面表层温度和铣刨温度都达到温度要求，又能最小化能源消耗。
地热再生施工加热功率行驶速度控制方法

[发明专利]一种水上水下跨域无人装备协同作业方法-CN202110215115.2有效
发明人：胡常青;龚瑞岩;陈魁;李清洲;蔡立明;杨博;李蒙;倪娜 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2021-02-25 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：一种水上水下跨域无人装备协同作业方法，通过搭建包括无人艇、无人潜航器、无人机、指控站的水上水下跨域无人装备协同作业系统，通过联通水下无人潜航器子网络与水上无人艇、无人机子网络，实现了水下声学通信与水上无线电通信两种手段的互通，使得跨域无人装备形成一个协同网络，能够实现多无人艇、无人机、无人潜航器等跨域异构无人装备系统的协同作业，克服了跨域平台机动性的差异，使得跨域无人系统可以按照给定的任务要求，在与地面指控中心实时交互的条件下协同执行任务。
一种水上水下无人装备协同作业方法

[发明专利]一种新型虎克铰-CN202111357285.0有效
发明人：胡宇;李清洲;甄新帅;蔡立明;周怡 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： F16C11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型虎克铰，包括：上基座、下基座、中心块、Y向销轴、X向销轴Ⅰ、X向销轴Ⅱ和台阶螺钉；上基座和下基座正交、上下对接设置；中心块设置在上基座与下基座形成的腔体结构内；Y向销轴沿Y向贯穿下基座和中心块；X向销轴Ⅰ和X向销轴Ⅱ分别沿X向贯穿上基座和中心块；台阶螺钉沿Z向贯穿上基座、X向销轴Ⅰ、Y向销轴和X向销轴Ⅱ后与中心块螺接固定，防止X向销轴Ⅰ、Y向销轴和X向销轴Ⅱ从中心块脱出。本发明提供的一种新型虎克铰，在保证结构运动灵活性不受影响的前提下，利用结构设计，增强了虎克铰的承载能力；同时通过精简结构，消除了沿销轴轴向的作用力，提高了虎克铰整体的可靠性。
一种新型虎克铰

[发明专利]一种无人船用自稳定桅杆及其控制方法-CN202210946215.7在审
发明人：胡宇;胡常青;李清洲;张文亮;甄新帅 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： B63B15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人船用自稳定桅杆及其控制方法，属于无人船领域；自稳定桅杆包括桅杆主体、下铰链、桅杆安装底座、第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件、船体姿态测量系统及自稳定桅杆控制器；桅杆安装底座与船体甲板固连，其上安装面与下铰链下安装面固连，下铰链上安装面与桅杆主体下安装面固连；第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件包括：驱动电缸上铰链、驱动电缸模块、驱动电缸下铰链，第一、第二伸缩杆组件上端与桅杆主体中部固连，下端与船体甲板固连；本发明安装于无人船船体甲板或上层建筑，通过实时调整桅杆相对船体的倾斜角度，对船体的横摇及纵摇角进行实时补偿，使安装于自稳定桅杆上的探测设备保持水平姿态相对稳定，以提升探测效果。
一种无人稳定桅杆及其控制方法

[发明专利]一种无人艇路径跟踪方法及电子设备-CN202210934489.4在审
发明人：孙雪娇;胡常青;张金涛;杨博;李清洲;周怡;李蒙 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人艇路径跟踪方法及电子设备，将跟踪误差、跟踪误差变化率与速度引入视线法制导律，解决无人艇在外界环境干扰下产生横漂角，导致路径跟踪精度下降的问题，同时改善调整过程的震荡幅度与次数；本发明在路径跟踪过程中引入速度限制，提高无人艇转弯过程中的跟踪精度和安全性；通过控制器采用基于T‑S模糊模型的多pid切换控制，利用差分进化算法在无人艇各个典型工作航速下分别整定出一组最优pid参数，使无人艇航速大范围变化时，多控制器能够平滑切换，保证在各典型工作航速下具有更好的跟踪控制性能；相比于遗传算法等其他进化算法，差分进化算法收敛速度快，比较稳定，反复运算能收敛到同一个解。
一种无人路径跟踪方法电子设备

[发明专利]一种无人艇自主靠泊航迹规划方法及控制方法-CN202110350478.7有效
发明人：胡常青;赵京瑞;张金涛;李清洲;文龙贻彬 -专利权人：航天时代（青岛）海洋装备科技发展有限公司
申请日： 2021-03-31 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人艇自主靠泊航迹规划方法及控制方法，针对无人艇在自主靠泊过程中需要以安全性为第一前提，提出了一种利用同心圆进行路径规划的方法。首先根据无人艇位置与泊位环境产生自主靠泊航迹离散坐标点；之后基于Minimum Snap优化方法与边界条件，对连接靠泊位置点后的路径进行优化，形成一组光滑、平稳的路径曲线；最后，增加“安全走廊”约束对航迹曲线进行二次优化，规划出安全、平滑的最终优化靠泊航迹。本发明进一步提出一种基于上述规划方法的控制方法，实现无人艇的自主靠泊。本发明所述一种无人艇自主靠泊航迹规划方法及控制方法具有简单易用、对靠泊环境要求低、安全可靠等优点，对无人艇完成自主靠泊任务具有重要意义。
一种无人自主靠泊航迹规划方法控制

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