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[发明专利]面向减阻与避碰的可变结构型风光波浪能混合驱动无人艇-CN202111304101.4有效
发明人：张蔚欣;李晔;廖煜雷;王博;姜言清;贾琪;徐培鸿 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B63B35/00 文献下载
摘要：本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种面向减阻与避碰的可变结构型风光波浪能混合驱动无人艇。本发明不仅能够充分捕获海洋环境中的风能、太阳能与波浪能，而且具备可变结构的能力，即一方面能够根据海况等级而调整波浪拍动串列水翼的入水与出水，保证高海况下对波浪能充分吸收、低海况下艇体阻力性能良好；另一方面当无人艇靠泊时能够降下太阳能风帆，并收起艇体舷侧外的太阳能板，避免风帆与太阳能板在无人艇靠泊时受到磕碰，具有较好的安全性与可靠性。
面向可变结构风光波浪混合驱动无人

[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]一种水下机器人移动式对接回收的路径规划方法及装置-CN202010198550.4有效
发明人：李柯垚;李晔;姜言清;崔林涛;武皓微 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-03-20 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下机器人移动式对接回收的路径规划方法及装置，涉及水下机器人领域，包括：获取第一定位信息、第二定位信息以及水动力参数；根据第一定位信息和水动力参数，建立空间六自由度运动模型；根据第二定位信息设置位置引力点和姿态引力点，确定虚拟引力；根据虚拟引力，确定推力、垂直舵力以及水平舵力；将推力、垂直舵力以及水平舵力带入空间六自由度运动模型，确定待回收水下机器人的下一时刻位姿，并获取移动坞站的下一时刻位姿；判断两者下一时刻位姿是否达到一致，若达到，则结束路径规划任务。本发明针对欠驱动水下机器人的移动式对接，提供了高效准确的路径规划方法，保证移动对接的可靠性，有效地减轻了人员操作负担。
一种水下机器人移动式对接回收路径规划方法装置

[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]一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法-CN202011627231.7有效
发明人：马腾;李晔;姜言清;丛正;范佳佳;张强;凌宇;袁铭啸 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01C7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法，包括AUV端和无人艇端两个部分，分别在AUV和水面无人艇上同时运行，AUV将大量地形测点存储为子地图形式，通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数，并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解，水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图，从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题，降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
一种面向带宽声学信道测深信息传输方法

[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]一种自布设仿生智能水下传感器网络-CN202211379229.1在审
发明人：马腾;李晔;马东;张强;凌宇;姜言清 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种自布设仿生智能水下传感器网络，包括具有远距离水下航行能力的水下滑翔机作为载体，水下滑翔机上搭载四个智能水下传感器，每个智能水下传感器通过两个机械手固定在水下滑翔机底部；每个智能水下传感器包括前舱段、后舱段、尾部及锚链结构；前舱段包括抓地爪和后舱段释放装置；后舱段包括重心调节滑块、人工侧线传感器、微电场传感器、IMU、卫星天线及环境传感器；尾部包括尾舵机和尾鳍；锚链结构包含锚链和锚链释放装置；前舱段与后舱段通过锚链连接，后舱段与尾部通过尾舵机连接，尾鳍通过尾舵机驱动。本发明可自主编队航行且具备海洋环境阵列式监测能力，实现海洋环境信息定点采集并进行信息高效传输。
一种布设仿生智能水下传感器网络

[发明专利]一种水下机器人跟踪制导的方法及装置-CN202010978533.2有效
发明人：崔林涛;姜言清;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： 2023-01-06 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下机器人跟踪制导的方法及装置，涉及跟踪制导技术领域，包括：获取水下机器人的水下深度，以及跟随设备与水下机器人的相对距离；根据水下深度和相对距离，确定水下机器人所属的跟踪区域；根据水下机器人所属的跟踪区域，控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角。本发明利用水下深度和相对距离准确反映跟随设备和水下机器人的相对关系的变化，根据两者之间不同的相对关系，相应控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角，以此保证对运动轨迹未知的水下机器人进行实时有效的跟踪。
一种水下机器人跟踪制导方法装置

[发明专利]一种无人无缆潜水器跨冰层快速自主回收装置与方法-CN202211160768.6在审
发明人： 姜言清;齐昊东;李晔;曹建;李岳明;马腾;张强;李航 -专利权人：三亚哈尔滨工程大学南海创新发展基地;哈尔滨工程大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： B63G8/00 文献下载
摘要：本发明提供一种无人无缆潜水器跨冰层快速自主回收装置与方法，自航浮力系统的冰面履带由履带和减震悬挂组成，布置在自航浮力系统的上方。出水冰孔导航系统的双目摄像头布置在自航浮力系统前端，用于采集水下图像；岸基光源固定在出水冰孔下方，用于提供出水冰孔位置，自航浮力系统在冰层底面利用双目摄像头俯视光源从而定位出水冰孔，导航至出水冰孔下方。牵引线缆系统的缆线一端固定在自航浮力系统，另一端通过线缆的固定环固定在AUV主体的挂钩上。收放缆电机布置在自航浮力系统凹槽中，用于驱动线缆收放，调节自航浮力系统与AUV主体的距离，从而牵引AUV主体移动。本发明结构简单，可模块化搭载，能实现无人无缆潜水器在冰层下快速安全的自主回收。
一种无人潜水冰层快速自主回收装置方法

[发明专利]全海深水下机器人及其定位方法-CN202011166011.9有效
发明人： 姜言清;王嘉麟;李晔;李岳明;曹建;马腾;张强;武皓微 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-10-27 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01S15/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种全海深水下机器人及其定位方法，其中所述定位方法包括通过卡尔曼滤波法对所述机器人的声波测量数据及实时深度数据进行融合，根据融合模型对所述机器人进行定位的过程。所述定位方法可克服声波测量数据的离散、量程有限的问题，并根据简单、有效的融合后数据，对水下机器人进行准确的、全海深的定位。
深水机器人及其定位方法

[发明专利]一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法-CN201910492175.1有效
发明人：马腾;李晔;姜言清;武皓微;丛正;徐硕;贡雨森;凌宇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-06 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法，属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数，i等于1、j等于1；判断j、i、N的大小关系，计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j，计算数据关联i总置信度Scorei；判断i与N大小关系，根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre；置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值，则输出当前位姿图并停止算法，否则将该数据关联判定为无效数据关联，将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备，算法执行过程中不需要进行图优化过程，计算效率高且可保证算法在线实时运行，应用前景广阔。
一种考虑数据关联耦合关系位姿图修正方法

[发明专利]一种大潜深AUV的定位基阵联合标校方法-CN202111675884.7有效
发明人：张强;牛伯城;曹旭东;黄传智;俞泽天;张雯;马腾;李晔;姜言清 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：一种大潜深AUV的定位基阵联合标校方法，属于AUV水下声学导航定位领域，本发明为解决大潜深自主水下机器人利用声学基元进校水下定位时基阵校准困难、校阵准确度低的问题。它包括：大潜深AUV下潜至指定深度后母船利用超短基线定位系统AUV位置进行修正；AUV按预置梳状扫测路径开始作业，同时探测水下声学定位基阵中基元的距离和方位信息；AUV利用强跟踪无迹卡尔曼滤波算法深度融合自身导航系统信息和水声定位基元的距离与方位信息，扫测作业完成水声基阵中各基元位置自主标校，并利用基元位置标校信息修正自身导航系统误差。本发明适用于AUV的长时序水声定位。
一种大潜深 auv 定位联合校方

[发明专利]一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法-CN201910975977.8有效
发明人：马腾;李晔;姜言清;张强;丛正;范佳佳;贡雨森;凌宇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-10-15 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人的水下导航领域，具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子，可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题，保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪，并根据状态跟踪结果选择最优动作，实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。
一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法

[发明专利]一种水下机器人同步定位与建图方法及装置-CN202210850902.9在审
发明人：马东;马腾;李晔;张君;张强;姜言清;凌宇;皮燕燕;刘建春 -专利权人：哈尔滨工程大学;中国船舶重工集团公司第七0七研究所
申请日： 2022-07-20 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下机器人同步定位与建图方法及装置，涉及水下导航与定位技术领域，所述方法，包括：获取多个回溯点区域，当水下机器人运动到任一回溯点区域时，进行海底地形匹配切换，获得与当前回溯点区域对应的海底地形；获取水下机器人检测到的第一当前水深数据和水下机器人在上一采样时刻的上一粒子权重；根据当前海底地形、第一当前水深数据和上一粒子权重，获取当前采样时刻的当前粒子权重；根据当前粒子权重，得到水下机器人的当前位置并进行建图。与现有技术比较，本发明使得水下机器人定位建图及时、准确。
一种水下机器人同步定位方法装置

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