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[发明专利]一种铷原子干涉仪激光系统-CN202310633801.0在审
发明人：赵远;王子楷;陈雷 -专利权人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H01S3/115 文献下载
摘要：本发明公开一种铷原子干涉仪激光系统，属于冷原子干涉领域。本发明包括激光种子源模块、冷却光模块、稳频模块、拉曼光大失谐模块、拉曼光模块以及拍频锁相模块。本发明利用电光调制器对激光进行频率调制产生拉曼光和回泵光，利用光纤AOM、光纤环形器和光纤回射器实现拉曼光大失谐，拉曼光光路上的两个AOM的调制频率存在一定频差，由拉曼光光路上的两个EOM其中之一的载波和另一个的边带分别作为两束拉曼光，光纤高速光电探测器探测拍频信号，实现两束拉曼光之间的相位锁定。本发明铷原子能够处于F＝1态或F＝2态；拉曼光的失谐增加四倍，提升拉曼光功率以及稳定性，降低系统的需求；锁定拉曼光的相位，避免受激拉曼跃迁。
一种原子干涉仪激光系统

[外观设计]抱枕（佤族翁丁牛首图腾式）-CN202230835616.6有效
发明人：吴静子;闫博文;赵微;王子楷;叶子凡 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： 06-09 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：抱枕（佤族翁丁牛首图腾式）。2.本外观设计产品的用途：用于枕靠。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状与图案的结合。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图1。
抱枕佤族翁丁牛首图腾

[发明专利]一种基于Shapley值的改进蚁群算法的无人机冲突解脱方法-CN202110526494.7有效
发明人：胡小蒙;王子楷;赵婧冰 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06N3/00 文献下载
摘要：一种基于Shapley值的改进蚁群算法的无人机冲突解脱方法，将无人机的各项参数初始化之后，构建解空间，并对每一架无人机到达另一空间位置的概率进行分析，利用轮盘赌法选择下一空间位置，并同时需满足安全距离限制，在遍历各位置之后增加迭代次数及进行信息素更新，根据其重要系数进行排列，满足条件后进行路径向量的记录，比较迭代次数与最大迭代次数之间的关系后，对遍历各路径向量所对应的Shapley值进行统计，选取其中最小值对应的路径向量作为最终路径向量，由此进行无人机路径排布、冲突避让等。项目研究结果对推进无人机冲突、探测算法及其应用具有一定作用，可以为无人机监管运行系统的发展提供技术支撑与研究积累。
一种基于 shapley 改进算法无人机冲突解脱方法

[发明专利]基于AUV切法向速度模型的多尺度无迹卡尔曼滤波估计方法-CN201810855318.6有效
发明人：孙玉山;吴凡宇;张国成;贾晨凯;程俊涵;王力锋;焦文龙;王子楷;王占缘;唐同泽 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-31 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明水下潜航器领域，公开了基于AUV切法向速度模型的多尺度无迹卡尔曼滤波估计方法，获取状态序列X(N)和观测值序列Z(N)；将状态序列X(N)和观测值序列Z(N)分解到尺度i上；获取离散系统下两种运动状态的切法向速度模型的状态转移方程；获取不同尺度之间状态方程与量测方程的矩阵转换关系包括系统过程噪声，系统量测方程和系统量测噪声；获取在尺度i下的状态一步预测方程，状态向量的更新方程，协方差的更新方程和MUKF的增益Kk；通过对观测序列的细节信息部分进行阈值处理来降噪；对滤波后的近似信息和降噪处理后的观测值细节信息进行小波重构得到原始尺度上的最优估计。本发明提高状态预测的准确性，降低噪声干扰，提高滤波估计精度。
基于 auv 速度模型尺度卡尔滤波估计方法

[发明专利]一种基于多约束目标的水下机器人运动规划方法-CN201810764979.8有效
发明人：张国成;程俊涵;孙玉山;盛明伟;冉祥瑞;王力锋;焦文龙;王子楷;贾晨凯;吴凡宇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-12 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于多约束目标的水下机器人运动规划方法，属于机器学习以及水下机器人运动规划领域。模型构建阶段：将机器人避障声呐的信号与流速传感器的流速信号转化为当前环境；根据动力学约束，建立离散动作空间；以水下障碍物作为约束，建立奖赏函数；基于多目标约束建立马尔可夫决策过程，为算法实现建立基础；训练阶段：基于Q学习算法进行训练，在当前环境，基于贪心策略执行动作，每执行一步策略，基于原始策略进行评估并更新一次策略，改进策略直到适应环境，实现规划目的。本发明考虑了水流、碍航物、目标等多约束目标，将强化学习方法与水下多约束目标结合，实现了水下机器人的运动规划，具有较强的实时性，并且可以适用于多种环境。
一种基于约束目标水下机器人运动规划方法

[发明专利]一种扩孔装置和钻孔扩孔多功能成孔设备-CN202110824354.8在审
发明人：杜明礼;陈洁;吴雪娇;刘福伟;陈珂晖;王子楷;张杰;钟鼎;陈攀;马标 -专利权人：江苏中汇岩土工程有限公司
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： E21B7/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种扩孔装置和钻孔扩孔多功能成孔设备，涉及扩孔装置技术领域，具有对扩孔直径进行调节的优点，其技术方案要点是：包括钻杆以及设置钻杆底端的放置槽，钻杆外壁相对两侧靠近放置槽的一端均设有与放置槽连通的滑槽，且滑槽内均水平滑移连接有一端延伸至放置槽内另一端与钻杆外壁齐平的扩孔板，放置槽内设有推动两个扩孔板沿滑槽水平移动的推动件，钻杆底端通过安装件设有钻头，且钻头封闭放置槽的槽口。
一种扩孔装置钻孔多功能设备

[发明专利]一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结规划方法-CN201810759163.6有效
发明人：孙玉山;冉祥瑞;张国成;盛明伟;万磊;王力锋;程俊涵;焦文龙;王子楷;吴凡宇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-11 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人技术领域，具体设计一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结构规划方法。包括：AUV行为规划体系结构分层设计；基于深度Q学习的行为规划及动作规划策略设计。主要流程为:将AUV的行为规划体系结构划分为“任务‑行为‑动作”三个层次,首先任务分解层将AUV收到的任务指令分解为各个行为，然后行为规划层通过获取到的环境信息对完成任务所需要的行为进行规划，最后动作执行层利用Q学习的方法训练AUV完成最优动作规划，通过控制AUV执行机构产生动作达到目标指令。本方法利用强化学习的方法训练水下机器人，使AUV能够在真实的动态水下环境中实现自主行为规划，省去了大量逻辑编程，提高了水下机器人的智能性。
一种基于深度学习智能水下机器人行为体系规划方法

[发明专利]一种智能水下机器人运动重规划策略-CN201810758522.6有效
发明人：孙玉山;冉祥瑞;张国成;李岳明;万磊;程俊涵;焦文龙;王力锋;贾晨凯;王子楷 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-11 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供及一种智能水下机器人运动重规划策略，该策略将智能水下机器人的作业任务视为规划一条安全经济的航行路径并在一系列路径点上完成相应的行为，当水下机器人按照全局规划路径航行，遇到障碍物时，利用矩形避障策略进行避障，避开障碍物后根据代价函数选择点跟踪策略或路径跟踪策略，到达指定位置后完成相应任务。该策略简单易实施，智能水下机器人完成作业任务的同时保证其安全，提高机器人的环境自适应性，航行的经济型大大提高，使得机器人重规划更加完善。
一种智能水下机器人运动规划策略

[发明专利]漂流探测水下机器人装置及控制方法-CN201810057279.5有效
发明人：曹建;孙玉山;张国成;冉祥瑞;徐昊;王子楷;吴凡宇;贾晨凯;焦文龙;王力锋 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-01-22 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种漂流探测水下机器人装置及控制方法，属于探测水下机器人技术领域。机器人主体是鱼雷型结构，在机器人艏部搭载水文探测设备ADCP(声学多普勒剖面测速仪)、测距声呐、应急抛载；中间舱段为耐压舱，耐压舱内分为能源舱和控制舱两部分，能源舱内有两块高能量密度锂电池，分别用于动力和控制供电；尾段搭载保形天线(包含北斗定位与通讯、无线电和WiFi)、DVL、深度计、测距声呐。在机器人尾部左右两侧布置高效率推进器，在机器人前后各设置一个垂向槽道推进器。本发明根据机器人周围环境、任务指令，智能实现选择漂流模式的开启或关闭，从而实现低功耗、长航程，长时间的探测监控任务。
水下机器人机器人探测测距耐压舱能源舱推进器漂流机器人主体多普勒任务指令探测设备左右两侧测速仪长航程低功耗高能量高效率控制舱深度计中间舱锂电池声学北斗保形槽道垂向尾段鱼雷无线电天线水文应急供电智能监控通讯

[发明专利]一种基于强化学习的AUV三维路径规划方法-CN201910041354.3有效
发明人：孙玉山;冉祥瑞;张国成;王力锋;程俊涵;焦文龙;贾晨凯;王子楷;吴凡宇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-01-16 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明设计了一种基于强化学习的AUV三维路径规划方法，首先根据已知的水下工作环境进行建模并对AUV进行全局路径规划；然后在仿真系统中针对AUV特殊的工作环境及其规划目标设计奖励值，利用基于自组织神经网络改进的Q学习方法对AUV进行避障训练，将训练所得到的避障策略写入机器人内部控制系统；最后机器人下水后接收全局路径规划节点，AUV将全局规划的路径节点作为目标节点以计算目标艏向规划航行，当遇到突发障碍时利用避障策略进行避障；该方法既保证AUV航行路径的经济性又保证了遇到突发障碍时的安全性，同时可以提高路径规划精度，降低规划时间，增强AUV的环境自适应性；该方法可应用于搭载了避障声纳能自主航行的AUV。
避障路径规划全局路径规划强化学习机器人三维自组织神经网络内部控制系统仿真系统规划目标航行路径计算目标路径节点目标节点全局规划自适应性声纳建模写入规划下水保证奖励应用改进

[发明专利]一种基于辅助决策系统的水下潜器路径规划方法-CN201810248836.1有效
发明人：孙玉山;程俊涵;张国成;焦文龙;冉祥瑞;王力锋;吴凡宇;王子楷;封飞翔 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-03-25 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于辅助决策系统的水下潜器路径规划方法，属于水下潜器路径规划领域。本发明提供的方法包括：根据海图信息以及已知声呐信息确定规划空间；对已知声呐性能建模，确定水下潜器安全虚拟外壳；利用Q学习算法进行全局路径规划；采集传感器信息，判断是否需要采用辅助决策系统，若需要则启动辅助决策系统进行躲避声呐或障碍物；判断是否到达目标点。本发明将水下潜器的声隐身性能作为影响因素引入路径规划中，并与辅助决策系统相结合，使水下潜器可以在复杂环境中保持声隐身状态下同时进行自主路径规划，提高了水下潜器的自主能力、实用性以及安全性。
水下潜器辅助决策系统路径规划全局路径规划自主路径规划采集传感器复杂环境规划空间海图信息信息确定性能建模虚拟外壳隐身性能影响因素自主能力目标点障碍物隐身引入安全

[发明专利]一种AUV声隐身态势评估方法-CN201810248831.9有效
发明人：孙玉山;王力锋;张国成;程俊涵;焦文龙;冉祥瑞;王子楷;贾晨凯;封飞翔 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-03-25 - 公布日： 2019-07-16 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种AUV声隐身态势评估方法，属于态势评估技术领域。本发明以各种声学数据、声呐设备参数和位置信息等为输入，建立声呐探测性能模型和信号余量模型，根据任务隐蔽性要求等级构建声呐威胁虚拟障碍物，通过声呐方程、“KoutofN”准则计算多种类型探测概率，基于信号余量SE模型确定AUV的可航行范围，在可航行范围内以渐变色表示探测概率值形成态势图。本发明的态势评估系统包含全局态势评估和实时态势评估，系统以全局态势评估结果、多种声呐探测概率、AUV可航行范围和态势图为输出结果，评估结果准确、可信度高、可视化，实现对AUV航路的隐身威胁评估，为规划系统提供隐蔽性约束条件。
态势评估隐身探测信号余量态势图隐蔽性概率规划系统模型确定评估结果设备参数声学数据实时态势输出结果探测性能威胁评估约束条件可信度渐变色可视化障碍物构建全局虚拟评估威胁

[发明专利]一种水下潜器多功能通讯天线-CN201810062943.5有效
发明人：孙玉山;张国成;李岳明;吴凡宇;王相斌;王子楷;贾晨凯;王力峰;焦文龙;程俊涵 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-01-23 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： H01Q1/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
通讯模块舱盖耐压舱天线罩耐压多功能通讯无线电天线北斗天线密封连接水下潜器天线信号收发端天线无线电通讯模块北斗通讯模块无线电模块北斗模块水密性能固定台体积小下端封装紧凑密封装卸

[发明专利]一种用于浅水域水下定位的超短基线系统及校准方法-CN201810510963.4在审
发明人：孙玉山;唐同泽;万磊;张国成;李岳明;王占缘;张宸铭;王元庆;王子楷 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： G01S15/46 文献下载
摘要：本发明提供的是一种用于浅水域水下定位的超短基线系统及校准方法。包括水下基阵、甲板控制单元、姿态传感器和卫星定位装置，卫星定位装置、姿态传感器配置完备后与母船固连，卫星定位装置和姿态传感器与甲板控制单元建立数据连接，水下基阵通过安装架与母船体固连，水下基阵相对于母船坐标系有一个初始安装角，所述初始安装角度的大小根据由保证被定位对象的预定轨迹在水下基阵探测开角的中间位置附近的条件确定。本发明的校准方法利用遗传算法全局寻优的特点，获得校准方程准确解的近似值，将其作为高斯‑牛顿最小二乘法迭代求解的初始值，使校准结果更加准确可靠。
校准基阵卫星定位装置姿态传感器甲板控制单元超短基线水下定位浅水域固连母船最小二乘法定位对象数据连接条件确定校准结果遗传算法预定轨迹安装架安装角母船体求解迭代高斯开角寻优探测配置全局保证

[发明专利]一种基于深度学习的AUV控制系统优化与故障监测方法-CN201810510988.4在审
发明人：孙玉山;王子楷;张国成;王力锋;吴凡宇;贾晨凯;焦文龙;程俊涵 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种基于深度学习的AUV控制系统优化与故障监测方法。(1)将AUV控制器发出的控制信号经过AUV模型模拟得出理论状态值；(2)将得出的理论状态值与AUV传感器的实测状态值比较得出一组残差信号；(3)将所述残差信号送入故障检测器，故障检测器为已经训练好的深度神经网络DNN，DNN网络输出向量即为各推进器补偿量；(4)将补偿量与阈值进行比较来判断是进行控制量补偿还是发生了故障。本发明能够提高提升AUV系统控制系统的精确指令输出并且可以提高故障检测系统对故障信号的敏感程度从而提高系统鲁棒性。
故障检测器残差信号故障监测控制系统补偿量故障检测系统系统控制系统系统鲁棒性故障信号控制信号模型模拟神经网络网络输出指令输出控制器控制量推进器传感器向量实测优化送入敏感学习

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