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公开(公告)号：CN102902277A
公开(公告)日：2013-01-30
申请号：CN201210398628.2
申请日：2012-10-19
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种六旋翼飞行器有一个电机停机时的安全着陆方法，该方法有三大步骤：步骤一：六旋翼飞行器姿态和高度控制器设计；步骤二：六旋翼飞行器所有电机正常工作时控制分配器设计；步骤三：当六旋翼飞行器有一个电机停机时的控制重分配。六旋翼飞行器有一个电机停机后其全状态是不可控的，但是当放弃偏航通道后，其俯仰和滚转通道依然可控。本发明即在此基础上采用控制重分配的方式设计六旋翼飞行器有一个电机停机的安全着陆控制器。通过Matlab仿真和真实的实验可以验证本发明是可行的。它在飞行控制技术领域里有较好的实用价值和应用前景。
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公开(公告)号：CN120044788A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510085744.6
申请日：2025-01-20
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于非线性模型预测控制的升力翼多旋翼容错方法，包括步骤：步骤一：建立升力翼多旋翼飞行器的动力学模型；步骤二：推导升力翼多旋翼的松弛悬停解；步骤三：设计基于NMPC的姿态控制器；步骤四：设计速度控制器；步骤五：设计基于EKF的扰动观测器。本发明用以应对其在旋翼故障和复杂气动条件下的稳定性问题。本发明将容错控制扩展到多故障和复杂环境下的场景，提升了整体飞行稳定性和控制精度。本发明引入了基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的扰动观测技术，并结合Φ‑theory推导了考虑气动效应的升力翼多旋翼飞行器的松弛悬停解，有效地解决了升力翼多旋翼在高速飞行下的空气动力学复杂性问题。
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公开(公告)号：CN119882806A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411894539.6
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D1/65 , G05D1/644 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提出一种基于导纳控制的系留无人机随风悬停控制方法，步骤为：步骤一：建立完整的系留无人机及卷线器动力学模型；步骤二：通过一个导纳模型求解系留无人机的期望悬停位置，设计系留无人机的控制器；步骤三：通过底层控制实现系留无人机在新的期望悬停位置的悬停。本发明中系留无人机的姿态角被用作导纳控制器的输入以表示外部力的影响，并通过预设的导纳模型可以获得所需的悬停位置。通过理论仿真验证，上述控制策略可以有效防止多旋翼在风中悬停时姿态过于倾斜。在这个过程中，系留绳的拉力被利用协助对抗风力，从而起到了预防系留无人机顶风悬停时可能出现的姿态过低问题。
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公开(公告)号：CN118296797A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410227573.1
申请日：2024-02-29
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提出一种视线约束的拦截/碰撞能力度量方法，包括步骤如下：步骤一：基于博弈的动力系统拦截/碰撞能力度量；根据目标运动模型、飞行器运动模型、飞行器可控力模型、相机成像模型共同构建动力系统拦截/碰撞模型；步骤二：拦截导弹/多旋翼拦截过程评价；分别评价不同布局的拦截导弹/多旋翼的拦截效果；对比它们的拦截过程，确认DOI能够用于指导拦截器的布局设计，给出设计建议。本发明引入了基于博弈和李雅普诺夫控制论的计算飞行器可拦截性能力指标DOI的方法，作为支持度量拦截/碰撞的关键技术。本发明验证了多旋翼和拦截导弹的DOI解析表达式的有效性，巩固了其在实际应用中的可行性。这些贡献共同推动了敌对目标拦截/碰撞技术的发展，为有效应对敌对目标入侵威胁提供了重要的工具和方法。
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公开(公告)号：CN117951825A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202311847093.7
申请日：2023-12-29
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F113/14 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种二维虚拟管道可通行度衡量方法，涉及机器人集群控制领域。本发明提出的具体步骤如下：步骤一：构建二维虚拟管道的数学模型；步骤二：在横截面的质量恒定且密度均匀的情况下，表示出二维虚拟管道的横截面上各个微元的位置；步骤三：对横截面的微元进行受力分析，将各微元受到的外力对生成线积分求得外界对该微元所做的功；步骤四：将横截面上的各个微元累加得到生成虚拟管道的外界最小能量输入，规定其倒数为可通行度的衡量。积分计算过程得到的是最小能量输入。本发明能够为二维虚拟管道设计和规划提供一个合理的评价标准，从而用于二维虚拟管道的优化设计中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117706906A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311478748.8
申请日：2023-11-08
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明提出一种不依托位置或速度传感器的系留升力翼多旋翼回收方法，包括步骤如下：步骤一：建立完整的系留升力翼多旋翼及卷线器动力学模型；步骤二：针对系留升力翼多旋翼，设计控制器；控制器输出控制量为旋翼推力的三维矢量，最终通过底层控制分配，变为旋翼总推力控制量和姿态的期望控制量；步骤三：设计线缆的回收控制器。系留升力翼多旋翼在自动降落于移动平台的过程中不需要任何的位置或速度传感器，而仅需要内置陀螺仪以维持姿态平衡。在恶劣的回收、降落环境，如全球定位导航系统拒止环境、大风环境、烟雾环境中，可以利用本发明所设计的控制方法，在系留线缆的拖拽下，实现系留升力翼多旋翼的自动降落。
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公开(公告)号：CN116382345A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310429454.X
申请日：2023-04-20
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开一种视野约束下自主穿越二维曲线管道的无人机集群控制方法：步骤一：建立视野约束下无人机集群自主穿越二维曲线管道问题的模型，其中包括建立无人机的运动模型、视野模型、两种区域模型，以及建立二维曲线管道的模型；步骤二：假设各无人机初始位置均位于二维曲线管道的内部，设计视野约束下无人机集群自主穿越二维曲线管道的分布式控制方法。本发明方法解决了视野约束下无人机集群自主穿越二维曲线管道的问题，且同时满足实时性、安全性、可靠性，使无人机集群能够高效、安全地完成任务，可应用于救援、摄影、农牧等领域。
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公开(公告)号：CN109657278B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN201811398649.8
申请日：2018-11-22
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F113/28
Abstract: 本发明提供一种多旋翼飞行器动力系统和机身快速设计方法，在给定设计需求后，通过离线计算优化并预先存储好的动力系统数据库，计算出满足设计需求的动力系统、机身和电池的多组组合，并对结果按照优劣排序。该方法分为两个部分：第一部分是离线方法；分为五个步骤：步骤一，就某个电机选取符合要求动力系统组合。步骤二，计算得到的动力系统的参数。步骤三，标准化参数。步骤四，计算指标函数，选取最优组合。步骤五，重复之前的四个步骤，建立动力系统组合数据库。第二部分是在线方法，分为三个阶段：第一阶段，根据需求筛选满足要求的动力系统组合；第二阶段，选取电池和机身参数；第三阶段，计算目标函数并对结果进行排序。
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公开(公告)号：CN114329854A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202011228559.1
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明公开一种基于多目标约束的二维空间视觉传感器布局优化方法，具体如下：步骤一、建立视觉传感网络模型，所述的模型包括感知模型、空间模型、覆盖模型和重建误差模型；步骤二、定义覆盖率和重建品质；步骤三、总体设计多目标优化。本发明提出的一种基于多目标约束的二维空间视觉传感器布局优化方法，该方法能够在给定的二维空间中，根据覆盖范围大和重建误差小的目标要求，设计多目标优化算法，提供一种合理的摄像机布局方案，指导摄像机实际安装调试，能够大大节省人力物力、加快网络部署，降维搜索的方法可以解决任意形状空间的传感器布局问题，也能减少优化变量个数，提高优化速度。
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公开(公告)号：CN113830301A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111185887.2
申请日：2021-10-12
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明一种具有控制舵面的升力翼多旋翼飞行器，包括四组旋翼系统、能源与飞行控制系统、一对旋翼支杆、起落架、升力翼面；升力翼面中间膨出一定空腔形成机身，翼面后缘有一对控制舵面；升力翼面中间的机身开有三个舱盖，里面容纳电池、飞行控制系统、航拍相机等载荷；一对旋翼支杆贯穿于左右两侧翼面的中间，旋翼支杆和四个螺旋桨组成的平面与翼面平面呈小于90°特定固定的角度，四组倾转旋翼系统分别安装在旋翼杆的顶端，前面一对起落架固定于旋翼支杆，机身尾部作为后部起落架。由于翼身融合构型的升力翼面具有更小的浸润面积减小了飞机的阻力，以及升力翼面带来的附加升力，使得飞机具有更高的升阻比，提高了在大风条件下的稳定性。
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