摘要：基于多步预测扰动观测器的路径跟踪控制方法和系统，涉及船舶自主航行控制技术领域。解决现有基于干扰观测器的模型预测控制方案，将干扰观测器置于模型预测之外，只进行一次扰动补偿，导致对未来扰动的影响缺乏有效的处理，系统对于未知干扰的持续影响缺乏足够的鲁棒性的问题。所述方法包括：建欠驱动水面艇的动力学模型；根据欠驱动水面艇的动力学模型构建干扰观测器；根据欠驱动水面艇的动力学模型的追踪期望路径建立目标函数；设置欠驱动水面艇的动力学模型的约束条件；根据目标函数和约束条件控制欠驱动水面艇的动力学模型进行路径跟踪。本发明保障无人艇在执行路径跟踪任务时更加可靠稳定，并能够适应不同的海洋环境。

摘要：一种基于改进型史密斯预估器的一阶自抗扰控制方法及其系统，涉及工业过程控制技术领域。解决自抗扰技术对于解决系统存在的扰动具有较大优势，但是当系统模型参数时变或建模误差较大时，将严重影响自抗扰控制器的控制效果的问题。采用高阶惯性时滞系统进描述实际工业系统；构建改进型史密斯预估器；将得到的改进型史密斯预估器的输出量与高阶惯性系统经过补偿器后的输入量构建自抗扰控制中的扩张状态观测器；将扩张状态观测器得的输出量与系统的设定值设计状态误差反馈律；得到该高阶惯性时滞系统的新输入值，根据该值对实际工业系统的输出进行调节和控制。本发明适用于工业控制过程中的自抗扰控制领域。

摘要：本发明涉及USV全局路径规划领域，公开了一种基于Biased‑SVF‑RRT*的无人水面艇节能航迹规划方法。本发明旨在解决现有路径规划算法在复杂海洋环境中存在的能耗高、逆流区域规划效率低、路径平滑性不足等问题。所述方法包括：综合航行距离与上游函数建立成本函数，且实现权重系数自适应调节；采用目标点方向引导扩展节点；基于滑动窗口策略周期性进行路径评估，根据评估结果动态更新启发式可行扩展区域；基于路径段局部判别的软约束采样机制；对生成路径进行平滑处理，输出兼具短距离、低能耗及高可行性的全局航迹。通过本发明，可有效提升USV在广阔海域环境下的巡航任务效率与航迹精度，增强其在强逆流、强风流干扰及复杂障碍区域内的自主作业能力。

摘要：本发明公开了基于动态LOS的无人气垫艇自主避障路径规划方法、系统、介质及程序产品，首先，建立点云数据和栅格地图，确定起始点和目标点。初始化并动态维护航路点集合，生成LOS导引轨迹，包括附加和期望时长的轨迹。接着对生成的轨迹进行碰撞检测，若发现碰撞，确定障碍物运动方向，使用A*算法规划最短避障路径。沿避障方向移动轨迹点，生成新的LOS导引轨迹并重复碰撞检测，直至无碰撞。再设定安全距离阈值，利用CPA方法预测无人气垫艇与障碍船的最近距离，若距离小于阈值，插入避障航路点，沿海事规则确定的方向移动轨迹点。最后以当前航路点构建期望时长的LOS导引轨迹，并沿该轨迹运行。本发明运算量更少，运行速度更快，相比于单一的LOS导引方法能够实现避障功能。

摘要：本发明公开了基于混合A星和安全走廊的无人气垫艇入坞轨迹规划方法、系统、介质及程序产品，属于路径规划领域。本发明方法使用混合A星算法搜索路径，在无人气垫船的控制空间进行采样，在状态空间进行搜索，能够保证规划的路径安全且符合无人气垫船运动学约束，随后通过构建安全走廊将障碍物约束转化为几何空间表征，在此基础上进行符合无人气垫船动力学模型的轨迹优化，能够规划出无人气垫艇入坞的全尺寸无碰撞路径，并将其优化为符合无人气垫艇运动学和动力学特性的最优轨迹。本发明方法有效提升入坞轨迹的运动学可行性与避障可靠性，能够有效解决问题。

摘要：本发明公开了一种水下导引灯阵识别与航行器位姿估计方法、系统、介质及程序产品，属于水下无人平台自主对接领域。首先采集水下导引灯阵图像序列并进行灰度处理；通过动态调整参数的均值滤波去除背景噪声；采用霍夫梯度圆与RANSAC算法结合的改进霍夫圆检测方法识别导引光源，通过迭代调整滤波参数实现光源数量的精准匹配；基于最大外接圆的空间分布特征对光源进行旋转排序编号；最后通过P3P算法解算航行器位姿。本发明改进的霍夫圆检测算法，融合RANSAC随机采样机制增强噪声抑制能力；设计最大外接圆旋转排序法实现光源可靠编号；构建动态参数调整机制确保光源检测精度。解决了水下复杂环境中干扰光源识别和位姿估计难题，具有更强的抗噪性和更高的定位精度。

摘要：本发明公开了一种基于水下光视觉的AUV位姿检测方法、系统、介质及程序产品，属于水下机器人领域。该方法包括：通过分析图像蓝色通道特征判定水体浊度，动态调整灰度化权重并采用蓝通道增强生成预处理图像；构建轮廓数量、间距及面积的三重约束条件，结合变步长策略实现阈值自适应优化；通过轮廓圆形度筛选提取灯芯像素坐标，建立漏检分级机制，基于指数平滑滤波预测和历史帧数据进行特征点补偿；最终根据置信度分级执行P3P位姿解算。本发明能适应多种水域，较好地实现蓝色光源特征提取与特征点匹配任务，提高AUV位姿检测的稳定性与准确性。

摘要：本发明公开了基于暗通道先验去雾算法的水下光源检测方法、系统、介质及程序产品，属于水下图像处理领域。首先通过暗通道先验算法计算水下光源图像的暗通道，结合环境光系数和介质透射率系数构建深度图；利用灯光掩膜生成函数对深度图进行特征提取，结合OpenCV的轮廓检测与形态学筛选机制，通过轮廓长度、圆形度双重判据筛选有效光源区域，并基于图像矩算法计算轮廓质心坐标，进行水下机器人的位姿估计。相比现有技术，本发明能快速准确的对水下光源位置进行计算，与正常的形态学特征提取自适应能力更强并且准确率更高。

摘要：本发明属于及图像配准领域，具体涉及一种基于向量的图像特征点匹配方法、程序、设备及存储介质。通过获取模板特征点坐标和待匹配特征点坐标，通过构建特征点知识库与待匹配特征点和特征向量匹配，得到两种顺序下最优特征点及匹配排序；所述构建特征点知识库包括以下步骤：输入世界坐标系下模板特征点坐标，对模板特征点组合得到所有可能的特征向量，构建特征点知识库；所述匹配过程包括以下步骤：输入待匹配特征点坐标，得到正向和反向的特征向量，与特征点知识库对比获得两种顺序下最优特征点及匹配排序。本发明能够在没有图像像素信息的情况下对特征点匹配，并且在具有较好的旋转不变性和尺度不变性的同时有较快的计算速度。

摘要：本发明公开了一种基于多模态深度学习与优化融合的鲁棒实时SLAM方法及系统，涉及计算机视觉领域，同时定位与建图技术领域。针对现有视觉惯性SLAM系统在高速运动、低光照及高动态范围场景下鲁棒性差、特征匹配失效及闭环检测效率低的问题，本发明提出多传感器融合框架，结合事件相机、单目相机及IMU，通过深度学习与动态自适应策略提升性能。该方法包括如下步骤：获取SLAM系统上相关数据；虚拟事件帧图像合成；构建IMU预积分，将IMU数据与固定帧率图像对齐；补偿图像帧合成；判断当前时刻合成的补偿图像帧是否为关键帧，若是则将其储存入滑动窗口；选取参考帧，进行联合初始化；基于滑动窗口和特征提取工具，对初始化后的SLAM系统进行分层优化。