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公开(公告)号：CN118567366A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411055461.9
申请日：2024-08-02
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于环境感知的无人船编队协同作业方法，包括以下步骤：（1）多艘无人船协同构建养殖水域地图；（2）设置各艘无人船的编队初始位置和编队的拓扑结构；（3）设定领航船并规划领航轨迹；（4）跟随船计算期望位置和期望航向角；计算跟随船实际位置与期望位置之间的位置误差，以及实际航向与期望航向之间的角度误差；（5）提取回声信号的强度、频率和时间延迟计算鱼群的精确位置和密度；（6）计算每艘跟随船与设定的投喂目标点之间的欧式距离，并从小到大排序；（7）结合基于人工势场法改进的动态虚拟障碍势场法执行投喂任务；（8）跟随领航船返回编队位置；本发明提升了无人船在复杂水域环境中的任务执行能力和避障性能。
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公开(公告)号：CN119364291A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411935916.6
申请日：2024-12-26
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明提供一种无人机集群在复杂环境中的通信方法及系统，通信方法包括：遍历无人机集群中所有节点对，并将节点间的连接关系填充至邻接矩阵中，建立无人机集群邻接矩阵；利用人工势场避障函数和连通性维护函数同时对无人机集群进行约束；将无人机集群邻接矩阵中赋值为0的节点定义为离群无人机，采用距离向量算法规划离群无人机的返回路径，直至离群无人机回到无人机集群；重复执行以上步骤，直至无人机集群到达设定的目标点。本发明在实现集群自动避障的同时增强了集群中无人机之间的通信能力，集群中的离群无人机能够在短时间内迅速重新与集群建立连接，进一步增强了多种复杂环境中集群无人机之间的通信能力。
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公开(公告)号：CN119165876A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411668698.4
申请日：2024-11-21
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于扩张状态观测器的无人机鲁棒控制方法，采用跟踪微分器跟踪无人机的轨迹信号，引入集总扰动重构状态误差系统，结合自适应理论和galn函数，设计扩张状态观测器，估算各通道的状态误差变化率估计和集总扰动估计，确定非奇异终端滑模自抗扰控制策略，得到无人机每个通道的控制量；将状态误差变化率估计作为当前无人机的状态误差变化率，集总扰动估计作为当前无人机的集总扰动，实现无速度传感器控制，无速度传感控制器输出的控制量反馈给扩张状态观测器；根据控制量分配策略，将控制量转化为四旋翼无人机的电机的推力指令，控制无人机运动的同时将无人机实时位置姿态信息反馈完成控制闭环，实现对无人机的鲁棒性控制。
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公开(公告)号：CN119779313A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510265753.3
申请日：2025-03-07
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01C21/20 , G01C21/00 , G01C11/04 , G06T17/00 , G06Q10/047
Abstract: 本发明提供一种用于山体监测的多无人机协同路径规划方法，该方法通过设定的无人机集群编队采集待测山体的图像，利用Harris角点检测算法对待测山体进行特征点提取，标记出山顶特征点、山洼特征点及山脚特征点，并计算得到各特征点在世界坐标系下的坐标，进而得到待测山体三维模型，而后利用贪心算法进行将特征点作为任务检测点分配给无人机集群，利用待测山体三维模型，根据A‑Star算法对分配到检测任务的各无人机进行三维路径规划。本发明利用无人机自动编队协同采集待测山体图像，减少了人工的投入，同时可适应不同的地形和环境情况，数据采集覆盖范围更广，提高了工作效率，为山区自然灾害的监测提供了有力支持。
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公开(公告)号：CN119233275B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411733873.3
申请日：2024-11-29
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于熵反馈控制的无人机体传感网络部署方法，基于Olfati‑Saber模型引入局部熵、速度熵和拓扑连接熵的实时反馈机制，通过控制集群系统的熵减过程，动态调整各无人机的相互作用力及避障策略，提升传感网络在复杂环境中的鲁棒性和自适应能力，有效保证网络的连通性和协同作业效率。本发明通过熵反馈控制通信复杂度，有效减少集群中不必要的通信连接，避免过度通信带来的冗余，降低信息传输的开销，根据熵值反馈动态调整通信资源的分配权重，优先与重要节点建立连接，提高通信资源的利用效率，通过实时监控拓扑连接熵，自适应调整网络结构，根据任务需求灵活优化通信拓扑，确保在复杂环境中的高效通信和集群稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119233275A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411733873.3
申请日：2024-11-29
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于熵反馈控制的无人机体传感网络部署方法，基于Olfati‑Saber模型引入局部熵、速度熵和拓扑连接熵的实时反馈机制，通过控制集群系统的熵减过程，动态调整各无人机的相互作用力及避障策略，提升传感网络在复杂环境中的鲁棒性和自适应能力，有效保证网络的连通性和协同作业效率。本发明通过熵反馈控制通信复杂度，有效减少集群中不必要的通信连接，避免过度通信带来的冗余，降低信息传输的开销，根据熵值反馈动态调整通信资源的分配权重，优先与重要节点建立连接，提高通信资源的利用效率，通过实时监控拓扑连接熵，自适应调整网络结构，根据任务需求灵活优化通信拓扑，确保在复杂环境中的高效通信和集群稳定性。
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公开(公告)号：CN118567366B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411055461.9
申请日：2024-08-02
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于环境感知的无人船编队协同作业方法，包括以下步骤：（1）多艘无人船协同构建养殖水域地图；（2）设置各艘无人船的编队初始位置和编队的拓扑结构；（3）设定领航船并规划领航轨迹；（4）跟随船计算期望位置和期望航向角；计算跟随船实际位置与期望位置之间的位置误差，以及实际航向与期望航向之间的角度误差；（5）提取回声信号的强度、频率和时间延迟计算鱼群的精确位置和密度；（6）计算每艘跟随船与设定的投喂目标点之间的欧式距离，并从小到大排序；（7）结合基于人工势场法改进的动态虚拟障碍势场法执行投喂任务；（8）跟随领航船返回编队位置；本发明提升了无人船在复杂水域环境中的任务执行能力和避障性能。
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公开(公告)号：CN119717863B
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510228786.0
申请日：2025-02-28
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种多无人机吊挂运输系统有限时间自抗扰控制方法，通过有限时间超螺旋滑模观测器对负载误差及其集总扰动进行观测补偿，构建有限时间滑模控制器，确定控制负载运动的总拉力，求解最优拉力分配方案；引入外部扰动，以负载为虚拟领导，构建领导跟随集群模型，设计有限时间降阶比例微分观测器和有限时间控制器，进行编队有限时间控制，确定每架无人机的期望轨迹；引入执行器故障模型和虚拟控制量，构建无人机动力学模型并引入集总扰动重构状态误差系统；设计有限时间降阶广义参数估计观测器和有限时间非奇异终端积分滑模容错控制器，进行无人机位置回路控制和姿态回路控制，实现多无人机吊挂运输系统有限时间自抗扰控制。
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公开(公告)号：CN119806207A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510295862.X
申请日：2025-03-13
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种面向多目标的无人机动态分配和同步围捕方法，基于AP98风致漂移模型，结合目标自身动力，进行无人机围捕中目标位置的预测，再通过改进算法实现精准目标分割与合理资源分配，还通过冲突解决机制及任务分配优化环节，能实时动态调整任务，有效应对复杂多变状况，大幅增强了任务分配的灵活性与有效性。针对多目标同步围捕问题，本发明采用改进的自主无人机群制导的两阶段算法，在第一阶段，使用一致性算法来就第二阶段制导的初始条件达成一致；在第二阶段，应用一种改进的比例制导算法动态调整加速度方向，确保无人机以最优路径接近目标，完成围捕任务。
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公开(公告)号：CN119717863A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510228786.0
申请日：2025-02-28
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种多无人机吊挂运输系统有限时间自抗扰控制方法，通过有限时间超螺旋滑模观测器对负载误差及其集总扰动进行观测补偿，构建有限时间滑模控制器，确定控制负载运动的总拉力，求解最优拉力分配方案；引入外部扰动，以负载为虚拟领导，构建领导跟随集群模型，设计有限时间降阶比例微分观测器和有限时间控制器，进行编队有限时间控制，确定每架无人机的期望轨迹；引入执行器故障模型和虚拟控制量，构建无人机动力学模型并引入集总扰动重构状态误差系统；设计有限时间降阶广义参数估计观测器和有限时间非奇异终端积分滑模容错控制器，进行无人机位置回路控制和姿态回路控制，实现多无人机吊挂运输系统有限时间自抗扰控制。
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