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公开(公告)号：CN118536215A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410709162.6
申请日：2024-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种飞行器复杂系统功能分析行为聚类设计方法，所述方法设计了行为域拓展的公理化设计框架，并按照功能‑行为‑设计参数的映射过程展开设计。首先基于复杂系统行为分析、描述与融合，得到了系统一体化行为、设计参数集合及对应的行为‑设计参数设计结构矩阵；进而基于免疫聚类识别及图论算法对设计矩阵耦合特性进行分析，通过对物理域设计参数进行聚类、分解或替换等处理，最终得到满足独立公理的一体化设计结果。本发明的设计方法能够适应由于飞行器系统复杂而带来的功能需求间存在关联耦合，无法有效得到合理的设计参数等问题，为高维设计矩阵的耦合特性识别与处理提供了一套自动化解决方案。
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公开(公告)号：CN118350129A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410597364.6
申请日：2024-05-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种针对助推滑翔式高超声速飞行器再入段的弹道预报方法，所述方法步骤如下：步骤1：通过弹道跟踪获取飞行器再入段一段时间与当前时刻的状态量估计值；步骤2：分析助推滑翔式高超声速飞行器再入段机动特性，选取变化趋势简单、几何特征明显的速度状态进行函数拟合；步骤3：设计非线性模型参数求解方法，求解函数拟合模型的拟合参数，对飞行器的速度状态进行预报；步骤4：设计助推滑翔飞行器再入段动力学模型，通过预报的速度状态采用数值积分法对飞行器的位置状态进行外推估计；步骤5：设计预报时段滑窗，获取到新的量测数据时对飞行器再入段位置状态进行刷新预报。该方法可根据飞行器再入段弹道跟踪的估计结果预报后续弹道轨迹。
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公开(公告)号：CN117666358A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311712390.0
申请日：2023-12-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种自适应扰动观测补偿的飞行器姿态预测控制方法，属于飞行器控制技术领域。所述方法为：构建飞行器姿态动力学与运动学模型，与姿态指令作差形成姿态控制误差模型；对于飞行器俯仰、偏航和滚转三个通道，分别设计自适应观测增益的扰动观测器；利用扰动观测值，进行变增益补偿控制，获得补偿控制量；定义积分型性能指标，采用可变预测周期的Critic网络预测该指标，并基于预测值更新Actor网络，以获得近似最优控制量；补偿控制量与近似最优控制量相加，获得飞行器总的姿态控制量。变增益的扰动观测补偿方法可提高飞行器对飞行过程中所受各类干扰的准确观测与补偿，提高飞行稳定性。
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公开(公告)号：CN117452826A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311714045.0
申请日：2023-12-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于滑模理论的有动力返场轨迹在线重规划方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：建立标称高度域制导模型；将可重复使用飞行器有动力返场段轨迹根据发动机开关机状态划分为三个阶段；设计速度‑高度剖面形式；基于标称高度域制导模型设计三维滑模面向量及二阶滑模制导律；根据当前状态、末端状态以及二阶滑模制导律生成攻角指令、倾侧角指令以及油门开度指令，并进行返场段飞行。本发明较传统轨迹规划方法有较大的精度提升，算法计算量小，可满足实时校正的需求，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN116680884A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310608350.5
申请日：2023-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/20 , F41H11/02 , G06F111/10 , G06F111/04 , G06F17/12 , G06F17/16 , G06F17/17
Abstract: 一种基于侧向机动特性与禁飞区约束的飞行器弹道预报方法，所述方法为：预报之前，先通过弹道跟踪获取飞行器之前一段时间与当前时刻状态量的估计值；分析高超声速飞行器滑翔段侧向机动特性，设计相应轨迹拟合模型；设计非线性模型参数求解方法，求解拟合模型的拟合参数，对飞行器侧向轨迹进行预报；分析禁飞区约束对飞行器侧向轨迹的影响，引入目标与绕飞区的约束后，敌方飞行器绕禁飞区轨迹分为C型与S型，进而分析其对弹道预报停止时刻和预置拦截点设置的影响；根据禁飞区约束合理设置预报结束时刻与预置拦截点位置。本发明根据高超声速飞行器侧向机动特性设计轨迹拟合模型，能够较好的对侧向弹道进行预报。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116578064A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310608348.8
申请日：2023-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于扩维并行滤波及分层判定的飞行器故障辨识方法，本发明的目的是为了解决现有飞行器故障辨识速度慢、精度差等问题，通过研究模型/数据依赖程度低、快速、准确的在线故障辨识方法，提高故障辨识技术速度以及辨识精度，同时可以减少量测信息的依赖度，减少传感器的使用。本发明采用扩维并行滤波的方式，能够较大程度的降低计算量，提高辨识速度，并且不需要增加量测传感器，仅依靠上面级导航系统提供的信息就可以实现快速准确的状态估计。采用故障发生位置/故障模式/故障程度分层判定方法，逐渐剪除观测器的无效分支，降低计算量，提高辨识速度与辨识精度。
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公开(公告)号：CN111273548B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202010080596.6
申请日：2020-02-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于参考模型和扰动精确观测补偿的三阶舵机控制方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、设计三阶舵机控制器；步骤二、建立三阶舵机模型；步骤三、选择参考模型；步骤四、选择外环控制律；步骤五、建立内环二阶控制模型；步骤六、建立二阶扩张状态观测器并设计状态观测器参数；步骤七、设计非线性滑模律；步骤八、设计信号预处理策略；步骤九、三阶舵机控制。本发明具有响应快速无超调、对参数变化不敏感、鲁棒性较好、控制精度高、抗干扰性强等优点。
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公开(公告)号：CN112093078B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202010849146.9
申请日：2020-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种高精度高效率飞行器轨迹优化与制导切换方法。步骤1：在初次进行制导指令计算时，应用基于凸优化的在线轨迹规划方法进行制导指令计算，并保存计算结果，作为后续计算的初值猜测；步骤2：完成首次在线轨迹规划后，在同一规划周期内，并行应用基于凸优化的在线轨迹规划方法和多项式制导方法，分别得到凸优化和多项式制导指令uCVX和uIGM；步骤3：当||uCVX‑uIGM||＜δ，δ为偏差要求范围，多项式制导方法规划精度满足要求，此时，切换至多项式制导方法进行制导计算，否则采用基于凸优化的在线轨迹规划方法计算的制导指令飞行；步骤4：切换至多项式制导计算制导指令后，直接应用多项式制导方法计算制导指令和关机时间，直至着陆。
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公开(公告)号：CN114035611A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111416110.2
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种可重复使用高超声速飞行器上升段轨迹优化与制导方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：在起飞之前，以预定的标准轨迹作为初值，采用凸优化方法进行轨迹优化，得到参考轨迹，作为制导指令；步骤2：在完成首次轨迹优化之后，以凸优化得到的优化控制量作为制导指令，同时添加PD跟踪制导，每个周期内采用凸优化+PD跟踪的制导方式；步骤3：实时判断|X‑Xcvx|＜δ，当不等式不满足时，立即重新进行凸优化，否则，到制导周期结束时，再进行凸优化；步骤4：在新凸优化求解时，利用上一次凸优化的结果作为初值，再次优化求解，更新制导指令。本发明在得到优化指标对应轨迹的同时满足制导精度。
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公开(公告)号：CN112486196A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011392656.4
申请日：2020-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法。步骤1：设置参数；所述准状态下的参数包括载荷在t1时间入轨，标准入轨点为r1；假设通过轨迹在线重规划和自适应制导，载荷在t2时间入轨，实际入轨点为r2；步骤2：定义点坐标系；坐标系原点OP为地心，xp轴在地心和目标轨道近地点连线上，指向近地点；步骤3：基于步骤1及步骤2的参数与点坐标系，再利用偏近点角φ的概念计算飞行器从r1飞到r2的时间Δt；步骤4：利用步骤1‑3与芯二级二次开机时间迭代修正法，校正卫星轨道入轨时间偏差。用以解决运载火箭应用的大推力液体火箭发动机其推力不可调节，无法准确控制入轨点，即无法对入轨位置进行约束的问题。
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