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公开(公告)号：CN113238570A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110573809.3
申请日：2021-05-25
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于任务优先级的太阳能无人机飞行管理与控制方法，包括：将太阳能无人机的各分系统、不同飞行阶段、以及不同载荷类型定义为不同的任务；以任务优先级为依据，实时动态调整任务优先级的高低；各任务由飞行管理与控制系统统一管理，以当前最高优先级任务为首要任务，其他任务围绕最高优先级任务展开。本发明采用基于任务优先级的飞行管理与控制策略，在不同飞行任务及飞行阶段执行不同的优先级方案，能够降低系统复杂度，提高系统可靠性，此外能够提高各任务的最佳效能，优化太阳能无人机系统最优方案，提高飞行安全性，具有很强的工程应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113281531A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110554061.2
申请日：2021-05-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种无人机当前风速风向测量方法及装置，该方法包括：获取无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向；其中，空速的大小基于空速管测得，且空速管的横截面积沿气流入口至气流出口的方向逐渐收缩；基于地速及空速进行矢量差运算，得到水平方向的风速大小和方向；通过无人机不同的爬升率与实际高度变化计算出垂直方向的风速大小和方向；基于水平方向风速及垂直方向风速进行矢量运算，得到当前飞行环境的风速大小和方向。本发明可在无人机低速飞行中实时精确测量无人机飞行环境的风场大小和方向，以便及时地对飞行航迹作出调整，增大飞行安全性，具有很强的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN113247274A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110554038.3
申请日：2021-05-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种太阳能无人机能源动力飞控载荷一体化设计方法及系统，该方法将太阳能无人机的储能电池采集器、电机控制器、电源控制器、载荷控制器和飞控器进行集成一体化双余度设计，形成一个集成一体化控制器；其中，集成一体化控制器的供电由能源系统配电器提供；通过集成一体化控制器通过预设的通信接口分别采集太阳能无人机的储能电池信息、产生电机控制指令控制电机、产生电源控制指令控制太阳能电池阵、产生飞行控制指令控制无人机飞行，以及产生载荷控制指令控制载荷。本发明可切实提高太阳能无人机系统最优方案，减轻飞机重量，提高飞行安全性，具有很强的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN116738873B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202310531977.5
申请日：2023-05-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明涉及目标跟踪技术领域，特别是指一种基于双重UKF与浮空器状态估计的三维目标跟踪方法及装置。方法包括：根据飞行力学和牛顿第二定律，建立浮空器的动力学模型和运动学模型，对浮空器的动力学模型和运动学模型进行水平方向上的简化；根据简化后的水平方向模型得到浮空器的系统状态方程，对浮空器的系统状态方程进行离散，得到离散状态方程，根据离散状态方程构建滤波模型，其中，离散状态方程为浮空器在机体系下的水平方向离散运动模型；基于构建的滤波模型，确定基于UKF的浮空器状态估(56)对比文件Jiang Y等.Residual-Normalized StrongTracking Filter for Tracking aNoncooperative Maneuvering Spacecraft.《Journal of Guidance, Control, andDynamics》.2019,第2304-2309页.Jiang K等. A single maneuveringtarget tracking algorithm based on STUKFfor automotive radar《.InternationalConference on Signal Processing andCommunication Technology (SPCT 2021)》.2022,第439-447页.Muhammad Wasim等.Unscented Kalmanfilter for airship model uncertaintiesand wind disturbance estimation《.PLOSONE》.2021,第1-25页.王艳艳 等.基于强跟踪平方根容积卡尔曼滤波的纯方位目标运动分析方法《.计算机测量与控制》.2016,第24卷(第11期),第136-140页.张浩为 等.自适应CS模型的强跟踪平方根容积卡尔曼滤波算法《.系统工程与电子技术》.2019,第41卷(第6期),第1186-1194页.
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公开(公告)号：CN116738873A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310531977.5
申请日：2023-05-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明涉及目标跟踪技术领域，特别是指一种基于双重UKF与浮空器状态估计的三维目标跟踪方法及装置。方法包括：根据飞行力学和牛顿第二定律，建立浮空器的动力学模型和运动学模型，对浮空器的动力学模型和运动学模型进行水平方向上的简化；根据简化后的水平方向模型得到浮空器的系统状态方程，对浮空器的系统状态方程进行离散，得到离散状态方程，根据离散状态方程构建滤波模型，其中，离散状态方程为浮空器在机体系下的水平方向离散运动模型；基于构建的滤波模型，确定基于UKF的浮空器状态估计结果；据浮空器状态估计结果，调用CS‑ASTUKF算法进行三维机动目标跟踪。
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公开(公告)号：CN113232836A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110587508.6
申请日：2021-05-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种太阳能无人机能源动力飞控一体化设计方法，包括：在硬件设计方面，将电源控制器、储能电池采集器、电机控制器和飞行控制器集成一体化设计，形成集成一体化控制器进行统一控制，并由配电器统一供电；在软件设计方面，算法采用一体化设计，将保障电机安全的转速保护指令与飞行控制器输出的电机转速指令相结合进行算法设计；在能源设计方面，从能量平衡角度进行能源系统设计，将动力系统、飞控系统的需求考虑到能源系统中，形成一体化设计，优化飞行控制与能源供应之间的平衡。本发明提供的设计方法能够减轻飞机重量，提高系统整体可靠性，提高飞行安全性。
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