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公开(公告)号：CN119882798A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510047558.3
申请日：2025-01-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种矿道环境下无人机抗风扰姿态控制方法及装置，涉及矿道无人机巡检技术领域。本发明结合四旋翼无人机在矿道环境下稳定巡检的需求提出了一种适用于矿道环境的四旋翼无人机抗风扰姿态控制方法，首先通过位置外环控制，根据期望轨迹利用PID控制器控制无人机的位置子系统，然后通过姿态内环控制，根据期望轨迹利用基于障碍函数的自适应滑模控制器控制无人机的姿态子系统，本发明能够有效抑制外界扰动，提高无人机的飞行安全性和路径跟踪精度，使得无人机能够在面对矿道突发风扰或复杂流体环境时具有稳定巡检的能力，为四旋翼无人机在狭窄、复杂环境中的应用提供了一定的技术支撑。
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公开(公告)号：CN119882775A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510051320.8
申请日：2025-01-13
Applicant: 宁夏工业和信息化研究院有限公司 , 华中科技大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供了一种无人机定点定向降落方法及系统，涉及矿洞无人机巡检技术领域。本发明通过在矿洞内用于无人机停机充电的机库上部署UWB基站与定位标识，经过UWB通信得到无人机在矿洞中的大致位置并得到与机库的相对位置，实现初步定位，然后通过视觉传感器寻找定位标识实现精准定位，获取无人机在机库上方的降落位置、方向和姿势，使得无人机自主精准定位降落至预设机库中，可在机库中完成充电、清洗及数据传输等功能，为实现无人机在矿洞中自主定时巡检提供基础，解决了无人机在矿洞中自主巡检充电的关键问题，扩展了无人机系统在巡检任务下的应用场景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117826866B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202311852956.X
申请日：2023-12-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于UWB测距的多无人机协同定位及编队控制方法，属于无人机定位与控制领域，该方法在没有诸如GPS等定位系统的GNSS拒止环境下，通过无人机之间的相对距离求解得到多无人机相对位置坐标，即通过获取多无人机的当前机间距离得到距离矩阵，求解出领机机体系下唯一确定的多无人机相对位置坐标，实现多无人机在GNSS拒止环境下的多无人机协同定位；此外，本发明结合多无人机系统任务执行场景、任务执行需求及四旋翼无人机的飞行特点，设计了一套基于UWB测距的多四旋翼无人机编队控制方法。针对可获得无人机相对距离的环境，使多无人机编队可以在无法获得全局位置坐标而仅可测得多无人机相对距离的环境内使用，扩展了多无人机系统的应用场景。
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公开(公告)号：CN117826866A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311852956.X
申请日：2023-12-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于UWB测距的多无人机协同定位及编队控制方法，属于无人机定位与控制领域，该方法在没有诸如GPS等定位系统的GNSS拒止环境下，通过无人机之间的相对距离求解得到多无人机相对位置坐标，即通过获取多无人机的当前机间距离得到距离矩阵，求解出领机机体系下唯一确定的多无人机相对位置坐标，实现多无人机在GNSS拒止环境下的多无人机协同定位；此外，本发明结合多无人机系统任务执行场景、任务执行需求及四旋翼无人机的飞行特点，设计了一套基于UWB测距的多四旋翼无人机编队控制方法。针对可获得无人机相对距离的环境，使多无人机编队可以在无法获得全局位置坐标而仅可测得多无人机相对距离的环境内使用，扩展了多无人机系统的应用场景。
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公开(公告)号：CN119805479A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510047556.4
申请日：2025-01-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于激光雷达和UWB测距的矿洞巡检无人机及定位系统，涉及矿洞无人机巡检技术领域。本发明通过360激光雷达和UWB测距，可以适应矿洞环境下的无人机定位，使无人机在光线昏暗且常年封闭导致扬尘蔓延的矿洞环境中可以安全飞行，且在必要时精准定位降落至预设机库中，解决了无人机在矿洞中自主巡检的关键问题，扩展了无人机系统在巡检任务下的应用场景。本发明通过激光雷达得到无人机在发射惯性系下的位置和姿态，供位置、速度控制模块做反馈控制，同时通过得到与UWB基站之间的距离，得到无人机在矿洞中的大致位置并得到与机库的相对位置关系，从而实现无人机对降落点的初步定位，有利于后续无人机精准定位降落至预设机库中。
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公开(公告)号：CN116520877B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310389346.4
申请日：2023-04-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/46
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机狭窄管道内自主定位及控制方法，属于无人机控制领域，该方法在管道坐标系下，基于激光测距原理对无人机进行定位；当无人机位于管道巡航段时，利用获取到的无人机的实时信息和期望信息进行双闭环控制，得到所述无人机的Z轴方向高度、滚转角、俯仰角和偏航角的控制指令。该方法结合了四旋翼无人机的飞行特点，能够实现在GPS拒止情况下密闭狭窄管道内无人机的自主定位及控制，针对直径小于600mm的管道，使无人机具备在管道内部自主执行空间检测任务的能力，扩展四旋翼无人机的应用场景，为密闭管道检测提供新的解决方案。
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公开(公告)号：CN116520877A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310389346.4
申请日：2023-04-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机狭窄管道内自主定位及控制方法，属于无人机控制领域，该方法在管道坐标系下，基于激光测距原理对无人机进行定位；当无人机位于管道巡航段时，利用获取到的无人机的实时信息和期望信息进行双闭环控制，得到所述无人机的Z轴方向高度、滚转角、俯仰角和偏航角的控制指令。该方法结合了四旋翼无人机的飞行特点，能够实现在GPS拒止情况下密闭狭窄管道内无人机的自主定位及控制，针对直径小于600mm的管道，使无人机具备在管道内部自主执行空间检测任务的能力，扩展四旋翼无人机的应用场景，为密闭管道检测提供新的解决方案。
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