张勋
- 作品数：18 被引量：60H指数：5
- 供职机构：哈尔滨工程大学自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金黑龙江省博士后基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程航空宇航科学技术理学更多>>
- 行均值梯度与直线拟合联合优化的UUV海面红外图像海天线检测被引量：2
- 2018年
- 在近海面水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)的红外图像采集过程中,由于波浪起伏引起的高倾斜度、海空背景复杂等原因,红外图像的噪声过大,不利于目标的识别与海天线的检测。为此提出了一种海天线检测的改进方法。首先,将经过中值滤波和非线性增强预处理后的红外图像进行处理,得到行均值梯度图,确定海天线粗略位置;然后对其中的天空区域和海面区域进行滤波平滑处理,平滑二者背景中灰度起伏较大的噪声;最后利用优化的直线拟合法对天空区域和海面区域滤波后的图像进行海天线提取。实验结果表明,该方法可改善海天线位置的检测效果,具有较强的通用性,适用于复杂的海天环境。
- 张勋马豪伯李昀澄
- 关键词：UUV海天线红外图像中值滤波平滑滤波
- UUV水流观测数据融合与可视化技术研究被引量：3
- 2011年
- 为了克服传统利用坐底自容式和水面船走航式ADCP测量水流方法的不足,研制了一套携带两台不同频ADCP的水流观测UUV系统。并针对UUV携带ADCP在水下测量水流时不能够实时接收到GPS信号,从而导致水流信息因缺失地理位置信息而变得不够准确和全面的问题,提出了一种UUV位置信息和水流数据融合的方法。首先采用多项式拟合和基于小波分解与重构方法对各数据源进行滤波处理,使水流数据的可信度提高;然后采用时间配准方式将舰位推算算法得到的UUV经纬度位置信息与观测的水流数据融合,得到了在大地坐标系下完整、准确的水流流场信息。此外,为了模拟出直观、形象的水流信息,采用插值与逼近相结合的方法实现了对水流流场的可视化表达。
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- 关键词：UUV滤波数据融合可视化
- 水下潜航器的惯导/超短基线/多普勒测速信息融合及容错验证被引量：8
- 2017年
- 针对水下潜航器惯导系统的定位误差积累和容错性差等问题,分析了水声超短基线的相位差定位方法,推导了基于惯导提供实时位置、姿态误差角信息的惯导/超短基线(INS/USBL)导航解算过程及其坐标转换。结合惯导/多普勒测速(INS/DVL)滤波器,给出INS/USBL/DVL组合导航联邦滤波在3种信息融合算法下的应用。通过MATLAB仿真对导航算法进行了验证,结果表明该导航算法能够抑制惯导系统误差随时间发散的问题,能充分利用了3种导航系统提供的参数信息,且状态维数低,滤波收敛速度快,其中基于精度因子信息分配方法的导航系统误差最小。容错性验证结果显示,当超短基线出现故障时,重构后的组合导航系统在较高航速情况下依旧能提供有效的导航参数。所提出的INS/USBL/DVL组合导航联邦滤波方法能够精确地提供水下潜航器的各位导航参数信息,且具有较高的容错性和稳定性。
- 徐博郝芮王超张勋张娇
- 关键词：惯性导航系统联邦滤波
- 基于路径跟踪的欠驱动UUV编队协调控制被引量：5
- 2012年
- 研究了空间曲线路径跟踪下多无人水下航行器(UUV)的编队协调控制问题.将此类控制问题分解为2个控制子问题:a.路径跟踪控制问题;b.协调编队控制问题.在单个UUV的路径跟踪控制中利用反步法设计路径跟踪控制器;通过引入代数图论知识,得到多个UUV复杂网络通信拓扑的数学表达,根据通信得到相邻UUV的状态来调整自身的航速,设计协调控制器,使得多UUV沿期望路径的位置和速度在规定队形下达到一致,实现多UUV间的协调,而不影响空间域上的路径跟踪性能.理论分析和仿真结果证实了控制器的有效性.
- 边信黔牟春晖张勋严浙平
- 关键词：无人水下航行器协调控制欠驱动反步法图论
- 海流干扰下UUV的航路自适应调节方法
- 2014年
- 针对UUV航行时难以克服海流而偏航的问题,提出了一种海流干扰下基于动态规划的航路自适应调节方法。时变流场环境下的仿真结果表明,UUV以不同的航速航行时均可避免海流影响,从而验证了该自适应调节方法的可行性和有效性。
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- 关键词：UUV航路
- UUV走航CTD探测的航迹规划及控制方法研究被引量：5
- 2011年
- 介绍了一种航迹规划与控制方法,使得无人水下航行器(UUV)能够使用CTD测量仪完成水下探测任务。详细介绍了所研究的UUV硬件系统体系结构,同时完成UUV水平面和垂直面的航迹规划,使其在满足UUV设计要求及CTD测量特性约束条件下能够完成水下探测任务。为了实现UUV在三维空间里较好的跟踪所规划的航迹,应用自抗扰控制(ADRC)技术,分别设计了自抗扰航向控制器和纵倾控制器。所研究的航迹规划与控制方法在UUV半实物试验中得以验证。
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- 关键词：无人水下航行器CTD航迹规划自抗扰控制
- 基于模糊T-S模型的舵减摇系统的观测器设计被引量：3
- 2015年
- 针对带有非线性水动力系数的船舶运动系统,基于模糊T-S模型提出了舵减摇系统的模糊观测器设计方案。将船舶运动方程中的非线性水动力系数看作随船速变化的不确定项来设计模糊规则,建立了船舶舵减摇系统的模糊T-S模型,设计了模糊观测器,并用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到了此观测器的误差系统渐近稳定的条件。仿真结果表明,所提出的模糊观测器适用于带有非线性水动力系数的船舶运动系统,能够获得比较理想的观测效果。
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- 关键词：模糊T-S模型观测器舵减摇系统
- 水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法被引量：1
- 2012年
- 针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.
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- AUV均衡系统设计及垂直面运动控制研究被引量：9
- 2012年
- 针对AUV传统均衡调节系统存在难以克服的缺陷而无法实用的问题,设计了一种新型液压均衡系统。该系统主要由油箱和安装在AUV轴线上的两个油囊组成,通过调节油箱和油囊的油量来调节AUV的姿态和浮态。同时在简化AUV垂直面运动模型的基础上,构建了深度控制、纵倾控制和浮态控制模型,并基于PID和均衡系统设计了深度控制、纵倾控制和浮态控制方法。仿真结果表明在无干扰和有干扰两种情况下,设计的均衡系统能有效控制AUV的垂直面运动;建立的AUV垂直面运动控制模型符合AUV运行特性;PID控制算法适合海流干扰下的AUV均衡控制,且具有良好的控制品质。
- 张勋边信黔唐照东王宏健
- 关键词：AUVPID
- 基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法研究被引量：2
- 2016年
- 针对水下无人航行器作业环境的特殊性以及任务需求,为提高光视觉的定位精度,提出了一种基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法。该方法根据摄像机成像的特点,利用测距声纳与摄像机的几何关系设计水下目标定位算法。针对规则的水下目标进行定位算法设计,然后通过对水池试验采集的图像中的目标进行定位验证及误差分析,证明了该定位系统具有较高的定位精度,满足水下作业的需求。
- 张勋肖遥李凡贡
