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公开(公告)号：CN111964688B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202010660035.3
申请日：2020-07-10
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明属于无人机导航领域，特别提出一种结合无人机动力学模型和MEMS传感器的姿态估计方法，以有效提高无人机在大机动运动时的姿态估计精度。在GPS信号有效时，本发明利用GPS/MEMS组合导航信息对无人机动力学模型参数进行在线估计，给出了修正后的无人机动力学模型；在GPS失效后，利用修正后动力学模型对MEMS传感器中陀螺仪数据滤波以及估计无人机的运动加速度，并结合MEMS传感器进行卡尔曼滤波得到无人机系统的姿态估计。本发明能够补偿无人机大机动带来的运动加速度对加速度计测量重力的影响，适用于在GPS失效时对无人机姿态估计精度要求较高的应用场合。
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公开(公告)号：CN111948940A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010659991.X
申请日：2020-07-10
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于动态最优控制的倾转旋翼无人机轨迹优化方法，包括步骤：建立倾转旋翼无人机的纵向质点运动模型；根据倾转旋翼无人机各执行机构的控制能力，制定飞行约束条件；将倾转旋翼无人机的斜垂起飞最优轨迹问题归结为含有飞行约束条件的非线性动态最优控制问题；并将斜垂起飞整个过程的总时间最少和总耗能最小作为优化指标，给定所述非线性动态最优控制问题的性能指标函数；采用直接配置非线性规划方法将非线性动态最优控制问题转化为非线性规划问题，求解优化后的轨迹变量和执行机构控制变量。本发明能够使倾转旋翼无人机从一簇斜垂起飞的飞行轨迹中寻找一个最优的轨迹，使其从静止状态转换到目标飞行状态时的耗时和耗能达到最优。
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公开(公告)号：CN111930094A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010668986.5
申请日：2020-07-13
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种基于扩展卡尔曼滤波的无人机执行机构故障诊断方法，采用扩展卡尔曼滤波技术将执行机构的状态引入到滤波器的状态向量中，仅用一个滤波器就可以对应一个执行机构的全部健康状态监测，具有计算量小、故障诊断速度快的优点。本发明提供的上述基于扩展卡尔曼滤波的无人机执行机构故障诊断方法，能够综合监测执行机构卡死、摆动和比例系数等三种故障类型，可适用于运算能力有限但要求快速诊断确定无人机执行机构故障类型的飞行控制系统。
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公开(公告)号：CN106767806B
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201710214491.3
申请日：2017-04-01
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明公开了一种用于混合式惯性导航系统的物理平台。该物理平台采用全数字控制，平台结构得到极大简化，框架上只剩下电机、导电滑环和光栅。混合式惯导系统要求物理平台同时实现“锁定、稳定、稳定+旋转”三种工作模式，本发明重点针对混合式惯导系统所特有的稳定+旋转工作模式，设计了相应的控制算法，实验证明，采用该控制方法能够达到较高的控制精度，本发明所设计的物理平台能满足混合式惯导系统的使用要求。
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公开(公告)号：CN104460464A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410784680.0
申请日：2014-12-16
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B19/042
CPC classification number: G05B19/0421
Abstract: 本发明公开了一种基于DSP和CPLD开发的IMU数据采集电路及采集方法，适用于采集以RS422输出的陀螺仪和差分脉冲输出的加速度计构建的IMU，包括DSP电路、CPLD电路、扩展串口电路、AD采样电路、隔离串口电路和二次电源电路。扩展串口电路采集陀螺的角速度和加速度，CPLD电路采集加计的加速度，AD采样电路采集加计的温度和二次电源检测电压，以上数据均由总线连至DSP，通过隔离串口电路接收采样脉冲和发送IMU数据。本发明电路结构紧凑，可将IMU数据通过DSP实时采集和发送，不仅避免了数据冲突、丢失和误码，还增加了电压检测和对输入输出的电气隔离，实现了高速、可靠的数据采集。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103577877A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310583115.3
申请日：2013-11-19
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种基于时频分析和BP神经网络的船舶运动预报方法，步骤如下：利用船舶运动传感器对船舶运动进行数据采样；利用自回归（AR）谱分析中的Marple方法得到船舶运动的主要周期运动分量；利用时域分析中的小波分析方法对船舶运动原始数据进行分析和预处理，从中分解出船舶运动的趋势项和噪声项；用BP神经网络拟合趋势项拟合得到船舶的非线性运动模型，从而提供短期的船舶运动预报。该方法完全满足工程应用的实时性要求，对在不同海况条件下船舶运动预报方法的研究具有重要意义。
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公开(公告)号：CN103499345A
公开(公告)日：2014-01-08
申请号：CN201310480399.3
申请日：2013-10-15
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01C19/72
CPC classification number: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种基于小波分析和BP神经网络的光纤陀螺温度漂移补偿方法，步骤如下：利用小波分析的方法对光纤陀螺的零位漂移数据进行分析和预处理，分解出光纤陀螺零位漂移的温度趋势项和噪声项；用BP神经网络拟合温度趋势项得到光纤陀螺零位漂移与温度之间的复杂非线性关系；将光纤陀螺的实时输出数据减去温度漂移误差补偿模型所得到的漂移值，即对光纤陀螺进行了温度补偿。该方法完全满足工程应用的实时性要求，对光纤陀螺在温度环境不断变化条件下的性能研究与提高具有重要意义。
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公开(公告)号：CN104967371A
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201510178109.9
申请日：2015-04-15
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: H02P7/28
Abstract: 本发明公开了一种具有实时故障监控能力的三轴旋转机构控制装置，三轴旋转机构由三路正交安装的直流无刷电机控制。该装置主要包括以DSP为核心的主控单元、以CPLD为核心的信号采集模块、光耦隔离模块。DSP接收来自外部的电机旋转指令与同步信号，并连接信号采集模块、总线传输模块、电平转换模块和通讯模块；信号采集模块用来采集旋转机构测角装置信号、温度传感器信号、振动传感器信号以及电机驱动模块的故障检测信号，并将采集到的信号发给DSP，DSP根据接收到的这四种信号判断当前装置是否处于正常工作状态从而实现对控制装置的实时监控。在控制算法上，运用了主动控制策略保证旋转机构匀速正反转的平稳过渡，保证了系统的控制精度。
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公开(公告)号：CN103577877B
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201310583115.3
申请日：2013-11-19
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种基于时频分析和BP神经网络的船舶运动预报方法，步骤如下：利用船舶运动传感器对船舶运动进行数据采样；利用自回归（AR）谱分析中的Marple方法得到船舶运动的主要周期运动分量；利用时域分析中的小波分析方法对船舶运动原始数据进行分析和预处理，从中分解出船舶运动的趋势项和噪声项；用BP神经网络拟合趋势项拟合得到船舶的非线性运动模型，从而提供短期的船舶运动预报。该方法完全满足工程应用的实时性要求，对在不同海况条件下船舶运动预报方法的研究具有重要意义。
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公开(公告)号：CN102642620A
公开(公告)日：2012-08-22
申请号：CN201210104557.0
申请日：2012-04-11
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B64D1/22
Abstract: 因为直升机悬停时受风的影响，尤其是近地悬停时受地面效应的影响，悬停不可能完全稳定，所以抓取机构的反应要足够快，而抓取的力量越大，所能抓住的物品的重量越大，且物品在被抓后不易脱落。本发明的小型直升机的气动式自动抓取/投放系统解决了抓取机构的抓取自动化问题、抓取机构的抓取速度及力量问题，还解决了抓取机构的重量问题。本发明提供了一种小型直升机的气动式自动抓取/投放系统，其特征在于包括：基座；安装在基座上的两个气动作动筒；两个夹板，用于夹持所要抓取/投放的对象；两个L型连杆，其各自的一端分别与所述两个气动作动筒相连；其各自的另一端分别与两个普通连杆相连；所述两个普通连杆，用于分别连接所述夹板和所述L型连杆。
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