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[发明专利]一种强跟踪全格式无模型自适应船舶艏向控制方法-CN202211442239.5有效
发明人：廖煜雷;辛筠炜;裴华仁;陈聪聪;肖振宇;乐观;李晔;李岳明;曹建 -专利权人：哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地;哈尔滨工程大学
申请日： 2022-11-17 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明属于船舶的自动控制技术领域，具体涉及一种强跟踪全格式无模型自适应船舶艏向控制方法。本发明通过引入期望输出变化率，重新设计控制输入准则函数，并且在引入的补偿项之前加入权重系数，增加算法可调性，得到强跟踪无模型自适应艏向控制方案。相较于传统控制方法，本发明提高了被控系统对时变期望的跟踪响应速度，减小了控制响应时滞性，提高了控制精度，适用于被跟踪的期望艏向实时变化的智能船舶控制领域。
一种跟踪格式模型自适应船舶控制方法

[发明专利]海底管道铺设着泥点自动跟踪监测系统及方法-CN202310454473.8在审
发明人：王博;郑晨;王杰;刘卓研;李雲峰;李晔;廖煜雷;李岳明;曹建;张国成 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：海底管道铺设着泥点自动跟踪监测系统及方法，它属于水下机器人智能应用领域。本发明解决了现有方法不能兼顾跟踪监测的准确率和效率，以及现有方法的复杂度高、可靠性差的问题。本发明根据图像与实际的物理空间的映射关系，结合图像中检测得到的着泥点位置和水下机器人自身的位置信息，可以解算出着泥点与水下机器人实际的相对空间位置，根据解算出的相对空间位置可以生成水下机器人的控制指令。本发明方法可以应用于海底管道铺设着泥点的自动跟踪监测。
海底管道铺设着泥点自动跟踪监测系统方法

[发明专利]折叠翼式跨介质航行器的出水控制方法-CN202310569716.2在审
发明人：王宝旭;曹建;李岳明;孙祥仁;韩兆亮;李晔 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：折叠翼式跨介质航行器的出水控制方法，具体涉及跨介质折叠翼航行器的出水控制领域。本发明解决了现有针对折叠翼式跨介质航行器出水控制策略无法实现直接出水，且存在易受环境干扰、出水时间较长、以及响应速度慢的问题。本发明出水控制方法为先执行水下定深航行任务，之后执行出水任务，在此期间通过运动控制系统调整飞行姿态，以预设出水俯仰角向水面航行，当空气螺旋桨是否露出水面时以最大功率开启空气螺旋桨，当空气螺旋桨的工作时间达到预设工作时间时，展开机翼，进行空中航行。本发明主要应用在跨介质航行领域。
折叠翼式跨介质航行出水控制方法

[发明专利]一种外形可变的自主式水下航行器及外形变化方法-CN202310496056.X在审
发明人：王博;廖晓枫;沈钰欣;霍炜;廖煜雷;曹建;李岳明;李晔 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B63G8/00 文献下载
摘要：一种外形可变的自主式水下航行器及外形变化方法，它属于水下无人航行器领域。本发明解决了目前的自主式水下航行器无法根据作业需求以及所处流体环境进行外形变化的问题。本发明将自主式水下航行器的外壳分为固定部和变形部两部分，当自主式水下航行器需要高速航行时，使变形部处于第一状态可以保证航行器具有良好的流体外形以减轻流体阻力；当自主式水下航行器需要作业时和低速航行时，使变形部处于第二状态可以使航行器具有优良的稳定性。保证自主式水下航行器兼备了航行的快速性和作业的稳定性，优化了航行性能，也提高了自主式水下航行器的续航性。本发明方法可以应用于水下无人航行器领域。
一种外形可变自主水下航行变化方法

[发明专利]一种基于迭代临近搜索的极坐标系目标栅格集合求解方法-CN201910475309.9有效
发明人：姜言清;李晔;李岳明;曹建;谢天奇;安力;何佳雨 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-03 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于迭代临近搜索的极坐标系目标栅格集合求解方法，属于应用数学领域。本发明通过迭代的方式搜索满足指定约束条件的临近栅格，逐步并入已有目标栅格集合，从而在极坐标系下实现针对指定目标的目标栅格集合扩张和求解。本发明的优点在于：能够在极坐标系下精确计算用户约束条件下的栅格集合，一方面突破了以往的移动窗口法在极坐标系下由于误差较大而不能适用于精确计算的不足，另一方面依据用户约束条件，可以实现代表任意几何形状的栅格集合求解；适用范围广，不仅可用于极坐标系，也可以应用于直角坐标系。
一种基于临近搜索坐标系目标栅格集合求解方法

[发明专利]一种用于水空两栖航行器的姿态调整系统及调整方法-CN202310515257.X在审
发明人：王宝旭;曹建;孙祥仁;韩兆亮;李岳明;李晔 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种用于水空两栖航行器的姿态调整系统及调整方法，属于水空两栖航行器的辅助设备。本发明是为了解决现有的水空两栖航行器无法检测自身所处何种介质中，且在大俯仰角出水时，无法反映航行器真实姿态的问题。本发明包括姿态检测机构、两个航行介质确定机构、航行器控制机构和深度传感器；所述的姿态检测机构安装在水空两栖航行器上；两个所述的航行介质确定机构分别安装在航行器的艏端和艉端；所述的深度传感器安装在航行器上；所述的航行器控制机构安装在航行器内，并分别与姿态检测机构、两个航行介质确定机构、深度传感器、航行器的推进器、航行器的舵面舵机以及航行器的折叠机翼舵机进行电连接。本发明主要用于航行器姿态的调整。
一种用于两栖航行姿态调整系统方法

[发明专利]一种ARV中继布放回收装置及方法-CN202211083523.8在审
发明人：张国成;毛发俊;李晔;刘洪昌;廖煜雷;曹建;李岳明;张亮太;蔡凯钱;吴桐;高扬;田尉岐;丁国利 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B63G8/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种ARV中继布放回收装置及方法，属于水下机器人回收领域。更好的解决着泥点监测作业ARV的回收问题。一种ARV中继布放回收装置包括TMS框架、尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、首侧推进器、供电模块、ARV尾锁紧自锁装置、ARV首锁紧自锁装置、ARV导向杆、左主推进器、右主推进器、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统，TMS框架包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；TMS控制系统响应信号后控制尾侧推进器和首侧推进器调整ARV尾锁紧自锁装置和ARV首锁紧自锁装置的位置完成对ARV的自锁，ARV对接锁紧装置设置在ARV前端用于与ARV导向杆配合限制ARV自由度。它主要用于回收ARV。
一种 arv 中继回收装置方法

[发明专利]一种海底地形智能扫测与自主定位系统-CN202310020238.X在审
发明人：张强;李晔;马腾;牛伯城;凌宇;曹建;李岳明;张雯轩 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-01-05 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种海底地形智能扫测与自主定位系统，实现AUV对海底地形的全自主智能扫测。本发明主要包括智能端电子舱、多波束声纳和声速计三部分。智能端电子舱包括多波束测深数据解析模块、海底地形图管理与可导航性认知模块、海底地形扫测路径规划模块、海底地形匹配模块、AUV潜航定位误差修正模块。在绘制海底地形图的同时，通过对海底地形的可导航性认知，智能规划AUV扫测路径，驱动AUV运动控制系统主动修正潜航定位误差，支撑AUV对海底地形的全自主智能扫测。
一种海底地形智能自主定位系统

[发明专利]一种半潜式AUV无人充电装置-CN202211097527.1在审
发明人：王博;王杰;霍炜;郑晨;李晔;刘卓研;李雲峰;李岳明;曹建 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B60L53/00 文献下载
摘要：本发明公开一种半潜式AUV无人充电装置。本发明主要设计三部分：第一部分为海上波浪能转换装置，波浪能转换装置通过在海面上下浮动将波浪能转化为电能并进行收集；第二部分为半潜式电源，用于电能的储存和AUV电能供应，同时在半潜式电源舱内设置AUV充电仓，作为AUV充电场所；第三部分为连接波浪能转换装置和半潜式电源的缆绳，缆绳内同时携带电缆，用于电能的传输；同时另一段缆绳一端固定于海底，一端与半潜式电源相连接，对半潜式电源起到固定作用。本发明为水下AUV提供及时充电场所，延长了水下AUV工作时长，解决了水下AUV作业时间短，作业面积范围小等问题，提高了水下AUV的续航能力，可以大大减小AUV水下作业时的人工充电成本，提高AUV的连续作业能力。
一种半潜式 auv 无人充电装置

[发明专利]一种深海水下机器人的悬停控制方法-CN202010056033.3有效
发明人： 李岳明;曹建;张国成;孙玉山;李晔;张磊;庄佳园;姜言清 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供一种深海水下机器人的悬停控制方法，本发明采用深沉运动速度控制与位置控制自动切换、位置控制调整项自动调整实现对深度偏差的调节，进而实现定深悬停或定高悬停控制目的。速度控制可使水下机器人发挥最大的垂向控制能力，位置控制保证深度偏差的调节精度与响应速度，位置控制调整项可消除垂向稳态误差。本发明能够使水下机器人克服剩余浮力的影响，实现定深或定高悬停，并能够反映剩余浮力的大小。
一种深海水下机器人悬停控制方法

[发明专利]一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法-CN202211393910.1在审
发明人：李怀亮;魏佳广;于文太;李晔;谢维维;张西伟;张国成;黄山田;吴桐;刘洪昌;李晓琛;曹建;徐善志;李岳明;王星轲;冯晓伟;廖煜雷 -专利权人：中国海洋石油集团有限公司;海洋石油工程股份有限公司;哈尔滨工程大学
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法，包括以下步骤：铺管船在指定作业区域铺设水下管路，并释放无人艇、中继器与监测机器人；确保铺管船、无人艇、中继器与监测机器人之间信息连接畅通；监测机器人下水进行信息收集，将水下信息传输给无人艇；无人艇将水下信息传输给铺管船，铺管船按照接收到的信息操作；铺管船完成作业，并将监测机器人与无人艇进行回收。本发明利用监测机器人替代人工操作的遥控水下机器人、用无人艇替代多功能作业支持母船进行着泥点监测作业，解决了船舶交叉作业的问题，进一步使深水海管铺设成本降低，提升了铺设监测技术和装备能力。
一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法

[发明专利]一种考虑地图准确性的水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法-CN201910475350.6有效
发明人：姜言清;李晔;李岳明;曹建;谢天奇;安力;何佳雨;武皓微 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-03 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明公开一种考虑地图准确性的水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法，属于水下机器人领域。本发明包括：建立环境模型，结合海底地形特征和地图数据准确程度两部分信息，依据Sigmoid函数将标准差信息非线性映射至[0，1]空间，形成归一化的海底地形特征图；实施H‑RRT*算法进行路径求解，求解过程为迭代‑采样‑寻优的过程。路径规划方法能够充分利用已有信息，如海底地形特征和地图测量数据来源，作为影响水下机器人地形匹配导航性能的因素考虑在内；路径规划方法搜索性能强，可以实现超大地图下的路径搜索和寻优。
一种考虑地图准确性水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法

[发明专利]一种水下机器人的位置估计方法及装置-CN202010978540.2有效
发明人：姜言清;崔林涛;李晔;马腾;李柯垚;张蔚欣;李岳明;曹建;武皓微 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G01S5/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置，涉及跟踪定位技术领域，包括：获取水下机器人当前时刻的传感位置信息；若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息，并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数；根据连续通信次数，确定水下机器人当前时刻的预估位置，以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效，根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信，综合判断当前时刻定位的强弱，根据不同的定位情况，针对性地进行跟踪定位，以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
一种水下机器人位置估计方法装置

[发明专利]一种新型基于水下无线光通信的水下机器人中继通信装置及其对准方法-CN202211394374.7在审
发明人：李怀亮;魏佳广;于文太;李晔;谢维维;张西伟;张国成;黄山田;吴桐;高嵩;李晓琛;刘洪昌;曹建;徐善志;王星轲;李岳明;冯晓伟;廖煜雷 -专利权人：海洋石油工程股份有限公司;中国海洋石油集团有限公司;哈尔滨工程大学
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H04B10/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型基于水下无线光通信的水下机器人中继通信装置及其对准方法，包括以下步骤：S1、通过位于母船上的超短基线定位系统获取中继通信装置和水下机器人在水下的位置信息；S2、通过光纤罗经获取中继通信装置在水下的姿态和位置角；S3、通过得到的位置信息解算出中继通信装置和水下机器人的相对位置关系；S4、中继通信装置的光通信模块和水下机器人开始对接，建立通讯链路；S5、光通信连接成功后，水下机器人开始巡航并向母船返回规划路径与速度信息，无人船与中继器按照水下机器人规划的路径跟随，保证中继器始终在满足通信条件的范围内。本发明通用性好、稳定性高，能够实现自动化水下机器人和中继通信装置之间的无线光通信对准。
一种新型基于水下无线光通信机器人中继通信装置及其对准方法

[发明专利]一种基于无人艇的中继器布放回收装置及方法-CN202211120164.9在审
发明人：张国成;毛发俊;李晔;刘洪昌;廖煜雷;曹建;李岳明;李怀亮;魏佳广;张西伟;张亮太;吴桐;高扬 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B63B27/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于无人艇的中继器布放回收装置及方法，属于水下机器人布放回收领域。它包括龙门架、地轨滑车、铠装缆、绞车和中继器，所述中继器与水下机器人一同进行布放和回收，所述龙门架设置在地轨滑车的上方，所述龙门架包括上横梁、止转横梁、侧立柱、止转导轨和导向轮，所述上横梁与导向轮相连，所述上横梁两侧分别连接两个侧立柱，所述止转横梁两侧通过止转导轨与两个侧立柱的内侧相连，所述铠装缆设置在导向轮上，所述铠装缆与中继器和水下机器人相连，所述绞车与铠装缆相连。它主要用于中继器布放和回收。
一种基于无人中继器布放回收装置方法

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