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[发明专利]一种应用视锥法的UUV水下避碰方法、存储介质和产品-CN202310695517.6在审
发明人：于双宁;李冀永;王琳琳;钟荣兴;郭亦平;韩俊庆;韦一;王益民 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用视锥法的UUV水下避碰方法、存储介质和产品，涉及无人潜器控制技术领域，是一种自主避碰方法，跟据障碍物空间位置、速度及本船的位置、速度生成避碰指令航向，包括：步骤1：采集障碍物空间位置和速度，计算障碍物的危险程度，筛选出满足设定碰撞危险条件的避碰障碍物；步骤2：根据避碰障碍物的空间位置采用视锥法构建每个避碰障碍物的视锥模型，生成避碰射线集；步骤3：根据避碰障碍物的速度筛选出动态障碍物，并根据动态障碍物的速度对视锥模型进行相对运动补偿，获得修正避碰射线集；步骤4：对所有避碰障碍物对应的避碰射线集或修正避碰射线集进行融合，获得航线集；步骤5：采用代价函数从航向集中选取指令航向。
一种应用视锥法 uuv 水下方法存储介质产品

[发明专利]一种无人潜器的自动坐底控制方法-CN202310136733.7在审
发明人： 韩俊庆;王益民;李冀永;侯成刚;王琳琳 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B63G8/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人潜器的自动坐底控制方法，方法包括：建立无人潜器深度与纵倾两自由度的运动模型；构建二阶深度微分跟踪器，根据无人潜器当前所处深度与海底深度实时输出平滑的深度与垂向速度指令；结合无人潜器深度与纵倾两自由度的运动模型，构建离散状态空间模型，基于离散状态空间模型构建卡尔曼滤波器计算无人潜器坐底过程中的运动状态、浮力不均衡量和纵倾不均衡量；根据自抗扰理论设计深度、纵倾双通道控制器，并使用极点配置的方法简化控制器的参数调节过程；该方法能够控制无人潜器平稳的潜坐海底，有效地减小了无人潜器坐底时受到的冲击力，提升了安全性；并有助于节约无人潜器的能源，有利于无人潜器进行长时间的定点观测。
一种无人自动控制方法

[发明专利]一种基于全回转推进器的AUV水平面控制方法-CN202310029414.6在审
发明人：侯成刚;王琳琳;韩俊庆;李冀永;于双宁;徐雪峰;王益民 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全回转推进器的AUV水平面控制方法，方法包括：建立全回转推进器的推力模型；建立全回转推进器的推力分配矩阵，基于全回转推进器的推力模型并结合全回转推进器的推力分配矩阵，建立全回转推进器的推力分配算法；根据自抗扰原理结合全回转推进器的推力分配算法，构建AUV水平面控制模型；基于AUV水平面控制模型，根据AUV当前航向与指令航向的偏差，计算全回转推进器在对应方向的控制力与力矩，实现AUV水平面控制；本发明基于全回转推进器实现了AUV低微速水平面控制，有效解决了狭窄环境、低微速航行工况下AUV操纵控制性能不足的问题。
一种基于回转推进器 auv 水平面控制方法

[发明专利]一种融合人工势场和速度障碍算法的UUV水下避障方法-CN202310036769.8在审
发明人：于双宁;徐雪峰;王琳琳;韩俊庆;胡英俊;房媛媛 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：一种融合人工势场和速度障碍算法的UUV水下避障方法，包括以下步骤：获取障碍物空间位置和障碍物速度；根据障碍物空间位置和障碍物速度，通过预先构建的危险度计算模型，计算危险度，并筛选出超过危险度阈值的障碍物目标，得到障碍物威胁列表；根据威胁列表，建立虚拟力场；确定当前航向，并采用速度障碍法计算转向偏转力；叠加虚拟力场和转向力，生成指令航向和指令深度；本发明能够进行危险度检测，完成对区域内动静态目标的筛选，忽略低风险障碍对路径规划的影响，提高运行效率；通过速度障碍法和人工势场的融合，静态障碍物，解决了人工势场法先入局部最优解的问题，同时避免出现转向过急现象，使路径更加光顺。
一种融合人工速度障碍算法 uuv 水下方法

[发明专利]一种船舶避碰控制方法、装置、设备及存储介质-CN202211352926.8有效
发明人：李伟;宋晔;韩俊庆;但杨文;杜亚震;侯春艳 -专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所;中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶避碰控制方法、装置、设备及存储介质。包括：获取当前船舶的船舶碰撞危险度和历史艏向及舵角信息，并根据历史艏向及舵角信息建立船舶控制算法；根据船舶碰撞危险度获取当前船舶的期望艏向；通过船舶控制算法基于期望艏向控制当前船舶避碰。通过获取碰撞危险度来确定当前船舶的期望艏向，可以及时在航行过程中确定出当前船舶遇到的危险情况，再通过期望艏向可以准确确定避碰和复航的时机，通过历史艏向及舵角信息建立船舶控制算法，再通过船舶控制算法基于期望艏向控制当前船舶避碰，提高了避碰过程的可靠性，降低了船舶碰撞风险的同时保障了船舶的航行安全。
一种船舶控制方法装置设备存储介质

[发明专利]基于改进蚁群算法的水下平台三维路径多目标规划方法-CN202310137100.8在审
发明人：王琳琳;王益民;谌兴良;韩俊庆;徐雪峰 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进蚁群算法的水下平台三维路径多目标规划方法，包括建立水下三维环境模型，确定起点和终点；初始化改进蚁群算法参数，将所有蚂蚁置于所述起点位置；利用所述改进蚁群算法对水下平台三维路径进行多目标规划；所述改进蚁群算法包括，构建考虑距离启发信息、横向偏移启发信息和垂直偏移启发信息的启发函数。本发明通过构建考虑距离启发信息、横向偏移启发信息和垂直偏移启发信息的启发函数，来调节转移概率，从而使蚂蚁所选的下一个移动节点实现多目标优化。
基于改进算法水下平台三维路径多目标规划方法

[发明专利]一种船舶运动状态重构方法、装置、设备及存储介质-CN202211359385.1有效
发明人：谢华伟;韩俊庆;李伟;孟凡彬;胡英俊 -专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所;中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶运动状态重构方法、装置、设备及存储介质。包括：获取船舶的行驶参数，根据行驶参数建立船舶航向的初始状态方程；获取干扰项，根据干扰项对初始状态方程进行扩展生成最终状态方程；将最终状态方程结合卡尔曼滤波算法获得重构船舶运动状态信息，其中，重构船舶运动状态信息包括船舶航向改变量。通过获取船舶的行驶参数建立船舶航向的初始状态方程后再通过干扰项对初始状态方程进行扩展，能够有效地滤除海浪干扰环境下航向信号中的高频干扰，以实现减少船舶航行时的无效舵问题，再将最终状态方程结合卡尔曼滤波算法获得重构船舶运动状态信息，实现海浪滤波的同时消除干扰环境下状态观测静差问题。
一种船舶运动状态方法装置设备存储介质

[发明专利]一种船舶全航程自动航行决策方法、装置、设备及介质-CN202211353159.2有效
发明人：胡英俊;孟凡彬;谢华伟;于双宁;曹阳;韩俊庆;宋晔;李伟 -专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所;中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶全航程自动航行决策方法、装置、设备及介质。该方法包括：根据船舶的航行参数信息和规划航行路线，确定船舶当前所处的航行场景和航行场景的转换标志位；基于预设的有限状态机，根据所述航行场景、所述转换标志位以及所述航行参数信息，确定船舶的目标航行状态；基于预设的有限状态机，根据所述航行场景和所述目标航行状态，确定船舶的目标航行动作，并根据所述目标航行动作，确定船舶的航行决策。本发明的技术方案，能够在全航程环境中，基于不同航行场景，对船舶进行高效决策，实现船舶的全航程自动航行，节省人力。
一种船舶航程自动航行决策方法装置设备介质

[发明专利]一种X型舵AUV鲁棒精确控制方法-CN202211124769.5在审
发明人：李冀永;韩俊庆;钟荣兴;徐雪峰;侯成刚;于双宁;但杨文;王益民 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种X型舵AUV鲁棒精确控制方法，包括：获取AUV艇体的位置、姿态、线速度和角速度，建立运动学模型、动力学模型以及X分配模型，构成X舵AUV数学模型；分别获取水平面和垂直面的当前AUV所处位置以及航路信息，建立水平面运动学控制器，设计垂直面运动学控制律；设计非线性干扰观测器对X舵AUV数学模型和垂直面运动学控制律的未建模动态进行估计和补偿，生成AUV高阶滑模控制器；基于阻尼矩阵对AUV高阶滑模控制器解算的控制输出进行X舵的控制分配。该控制方法可有效降低模型不确定性、外界干扰对AUV控制的影响。
一种型舵 auv 精确控制方法

[发明专利]一种船舶自动靠泊控制方法、装置、设备及存储介质-CN202211365309.1在审
发明人：谢华伟;李伟;韩俊庆;孟凡彬;朱志军;于双宁 -专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所;中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： B63B21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶自动靠泊控制方法、装置、设备及存储介质。包括：获取当前船舶的行驶参数，其中，行驶参数包括船舶漂角、舵角信息和速度信息；根据船舶漂角获取目标船舶运动模型；根据行驶参数和目标船舶运动模型获取当前船舶的艏向信息，并根据艏向信息和舵角信息建立船舶控制算法；获取靠泊终点，根据船舶控制算法基于靠泊终点控制当前船舶自动靠泊。通过船舶漂角可以准确获取目标船舶运动模型，再根据艏向信息和舵角信息建立船舶控制算法，提升了靠泊过程准确性的同时也提高了靠泊效率，从而保证了船舶航行的安全，最后通过船舶控制算法基于靠泊终点即可控制当前船舶自动靠泊，不需要人工操作，节约了人力成本。
一种船舶自动靠泊控制方法装置设备存储介质

[发明专利]一种航道路径确定方法、装置、设备及存储介质-CN202211112602.7在审
发明人：于双宁;宋晔;孟凡彬;胡英俊;房媛媛;韩俊庆;李伟 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种航道路径确定方法、装置、设备及存储介质。包括：获取航道内各浮标坐标，并将浮标坐标在第一坐标系中转换成浮标直线；在第一坐标系中建立亮度网格，根据亮度网格和浮标直线确定边界直线，其中，亮度网格中包含网格单元；根据浮标坐标和边界直线确定航道路径。通过获取航道内各浮标坐标，并将浮标坐标在第一坐标系中转换成浮标直线，不需要对浮标进行排序处理，从而减小了确定航道路径时的工作量，通过建立的亮度网格中的网格单元和浮标直线确定边界直线，不需要人为输入航道边界，节约了人力成本，再根据边界直线和浮标坐标确定最终的航道路径，提高了确定航道路径的准确性的同时保证了航行时的自动化和智能性。
一种航道路径确定方法装置设备存储介质

[发明专利]一种欠驱动船舶靠泊路径规划方法-CN202111076623.3有效
发明人： 韩俊庆;宋晔;李伟;孟凡彬;李彬 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种欠驱动船舶靠泊路径规划方法，包括：步骤一：获取欠驱动船舶靠泊过程历史数据；对历史数据进行分析，得到待规划靠泊路径的终端约束和运动约束；步骤二：利用三次B样条插值生成待规划靠泊路径曲线；根据终端约束设置待规划靠泊路径曲线的起始端样板控制点和终止端样板控制点；步骤三：根据运动约束利用改进的粒子群算法完善待规划靠泊路径曲线，形成最优的靠泊路径曲线。本发明设计非线性调整率根据粒子群算法的迭代次数，进行自适应调整算法参数，提升粒子群算法的前期探索能力与后期收敛能力；考虑船舶自身运动与靠泊水域限制的约束，提前规划出一条可行的欠驱动船舶靠泊路径，使规划的靠泊路径接近最优。
一种驱动船舶靠泊路径规划方法

[发明专利]一种欠驱动船舶自动靠泊鲁棒自适应控制方法-CN202210856351.7在审
发明人：孟凡彬;谢华伟;朱志军;杜亚震;韩俊庆;李伟 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种欠驱动船舶自动靠泊鲁棒自适应控制方法，包括：根据船舶港内航行低速大漂角特点对船舶MMG模型进行修正；根据MMG模型建立用于航向控制的特征模型，并对特征模型参数进行在线辨识；建立自适应PD控制器，基于在线辨识的特征模型参数调整自适应PD控制器参数；通过Dubins规划算法、LOS算法与船舶双桨的Bang‑Bang控制算法建立自动靠泊控制策略，并通过自适应PD控制器完成自动靠泊控制。本发明不过度依赖于确定的船舶操纵运动模型，有效解决了欠驱动船舶港内低速、外界环境扰动影响以及车舵控制难以解耦的问题，并能够提高自动靠泊控制精度和鲁棒性。
一种驱动船舶自动靠泊自适应控制方法

[发明专利]一种基于模糊PID的船舶自动靠泊控制方法-CN202110437873.9有效
发明人： 韩俊庆;李伟;韦一;孟凡彬;杜亚震 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2021-04-22 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模糊PID的船舶自动靠泊控制方法，该方法首先根据直线或圆弧的视线导航法将靠泊过程的航迹跟踪控制转化为航速控制与航向跟踪控制问题；然后根据双桨双舵船舶特性，设计一种基于船舶靠泊任务的控制策略，并将船舶的靠泊控制转化为航速与航向控制问题；最后设计增量式PID控制器对靠泊过程中航向与航速进行控制，并根据PID参数的调节规则设计模糊规则表对PID参数进行自适应在线调整，以提高控制器的鲁棒性。仿真结果表明本发明设计的自动靠泊控制方法能够很好地控制双桨双舵船舶完成靠泊任务。
一种基于模糊 pid 船舶自动靠泊控制方法

[发明专利]一种基于AIS数据的PRM航线规划方法-CN202210564267.8在审
发明人：宋晔;韩俊庆;李彬 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于AIS数据的PRM航线规划方法，包括：将电子海图进行格栅化处理；基于船舶的AIS数据提取高频历史轨迹点集；提取电子海图中的航道信息，在可航区域中的非航道区域内随机选取采样点，形成采样点集；将高频历史轨迹点集转换为栅格坐标系坐标后，与采样点集融合，并按照一定距离范围内将点集中的点进行连接，对连接的边进行碰撞检测，将不会与碍航区域相交的边加入边集，得到路径网络；利用A*算法搜索路径网络中的最短路径作为最优航线。本发明在AIS数据的基础上使用PRM算法在可航区域中随机选取采样点，能够兼顾规划航向的安全性和覆盖区域的全面性。
一种基于 ais 数据 prm 航线规划方法

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