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[发明专利]基于DVL辅助和向量截断化K矩阵的水下载体初始对准方法-CN202110947453.5有效
发明人：黄浩乾;魏嘉颖;金超;王冰 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多普勒计程仪(Doppler Velocity Log，DVL)辅助和向量截断化K矩阵的水下载体初始对准方法，首先获取各传感器数据，并对数据预处理；根据传感器数据计算观测矢量和参考矢量，建立K矩阵的状态矩阵方程和量测矩阵方程；利用K矩阵的零迹性和对称性，将状态矩阵方程和量测矩阵方程向量化后再截断；然后利用卡尔曼滤波估计最优K矩阵；从最优估计K矩阵中提取出最优四元数，将其转换成姿态矩阵方程；最后利用姿态矩阵链式方程，得到当前时刻的姿态矩阵，解算出失准角，完成初始对准过程。本发明打破了传统的初始对准框架，不再区分粗对准和精对准过程，也不再区分大失准角以及小失准角，改进了初始对准的收敛速度和精度。
基于 dvl 辅助向量截断矩阵水下载体初始对准方法

[发明专利]一种基于改进麻雀搜索算法的水下多AUV路径规划方法-CN202110918390.0有效
发明人：黄浩乾;金超;王冰;魏嘉颖;唐家成 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进麻雀搜索算法的水下多机器人(AutonomousUnderwaterVehicle)AUV路径规划方法，首先，利用栅格法构建海洋环境二维地图；然后，利用粒子群算法对多AUV进行任务分配；其次，由于海洋环境复杂，AUV在水下航行时受洋流影响最大，为了充分利用洋流，本发明将速度合成法和麻雀搜索算法的适应值函数结合起来，使算法根据洋流信息和麻雀目前所处位置，综合估计出每个麻雀的适应值。在算法不断迭代后，找到具有最优适应值的解，最终完成路径规划。本发明实现了多个AUV的动态安全避障，保证每个AUV快速分配到最优的任务目标的同时，快速规划出每个AUV的无碰撞最优路径。
一种基于改进麻雀搜索算法水下 auv 路径规划方法

[发明专利]一种基于再励机制粒子群算法的节能型水下路径规划方法-CN202110504234.X有效
发明人：黄浩乾;金超;吴昊;李光辉;魏嘉颖;杨晨 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于再励机制粒子群算法的节能型水下路径规划方法，首先利用Graham算法生成凸多边形障碍物，并将障碍物向外拓展生成危险区；然后利用MAKLINK图论法，将凸多边形障碍物顶点线连接起来，生成无向网络图；利用Dijkstra算法进行初步次优路径规划，得到最短链接线；再利用再励机制改进粒子群算法，并将其融入海流的影响，保证了自主水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)最大化利用洋流，节约了能源；然后用最终的改进粒子群算法进行路径优化，运用贝塞尔算法平滑最优路径，确保了AUV在节约能源的情况下找到最优路径，实现安全避障。
一种基于机制粒子算法节能型水下路径规划方法