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公开(公告)号：CN119045518B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411556267.9
申请日：2024-11-04
Applicant: 南京信息工程大学 , 水利部南京水利水文自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼飞行器有限时间自抗扰控制方法、装置及系统，涉及飞行器控制技术领域，首先，建立存在多源扰动的四旋翼飞行器的姿态动力学模型，其次，设计一种具有有限时间收敛特性的降阶广义参数估计观测器，基于参数估计方案，结合动态回归扩展与混合技术，将状态观测问题转化为参数估计问题，进而建立线性回归模型，设计梯度下降观测器在线估计不可测量状态和未知扰动；最后，将估计量引入到非奇异快速终端滑模控制律中，得到无速度传感的有限时间控制器。本发明在不需要速度传感器的情况下仍能保证输出状态准确地跟踪给定值，且能抑制多源扰动对于系统的影响，显著降低四旋翼无人机系统硬件成本和故障率，提高系统的容错性。
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公开(公告)号：CN119045518A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411556267.9
申请日：2024-11-04
Applicant: 南京信息工程大学 , 水利部南京水利水文自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼飞行器有限时间自抗扰控制方法、装置及系统，涉及飞行器控制技术领域，首先，建立存在多源扰动的四旋翼飞行器的姿态动力学模型，其次，设计一种具有有限时间收敛特性的降阶广义参数估计观测器，基于参数估计方案，结合动态回归扩展与混合技术，将状态观测问题转化为参数估计问题，进而建立线性回归模型，设计梯度下降观测器在线估计不可测量状态和未知扰动；最后，将估计量引入到非奇异快速终端滑模控制律中，得到无速度传感的有限时间控制器。本发明在不需要速度传感器的情况下仍能保证输出状态准确地跟踪给定值，且能抑制多源扰动对于系统的影响，显著降低四旋翼无人机系统硬件成本和故障率，提高系统的容错性。
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公开(公告)号：CN214472003U
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202120139125.8
申请日：2021-01-19
Applicant: 水利部南京水利水文自动化研究所 , 南京信息工程大学
Abstract: 本实用新型提供了一种基于无人机平台的水质采样装置，包括无人机和采水装置，采水装置包括采样箱、采样瓶、采样水杆、水泵、转向舵机、软管、控制器；采样瓶、水泵设置于采样箱中，采样瓶环绕水泵放置，水泵通过软管与各采样瓶连通，采样水杆位于采样箱下方，与水泵进水口连接，水泵的出水口通过软管与各采样瓶口设置的电磁阀连接，转向舵机与采样水杆连接，电磁阀和转向舵机均与控制器连接。本实用新型采用无人机、水泵与多个采样瓶相配合，能够实现多份水质采样，具有高机动性、可靠性和精确度；可通过控制机械臂转动角度或是改变采样水杆的长度来控制采水深度，多重控制方式增大了采水深度的精度，增加了采水深度的范围。
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公开(公告)号：CN120043537A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510518510.6
申请日：2025-04-24
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种双阶段自适应复杂地形全局路径规划方法，以最细分辨率对应的栅格单元为单位，融合坡度、地表覆盖物、粗糙度和地形起伏度计算移动成本；确定区域的通行代价；将第一阶段规划的路径作为第二阶段的参考路径，综合考虑了第二路径规划阶段效率和精度的问题，采用了自适应分辨率机制，在第二阶段对中间各段路径采用了自适应路径终点判断，增强了路径的灵活性和可扩展性，实现了复杂地形路径的准确快速路径规划。
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公开(公告)号：CN119414862B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202510006823.3
申请日：2025-01-03
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批处理先验知识树的无人机路径规划方法，通过在人工势场法的合势力函数中加入采样点范围控制参数，根据障碍物的密集程度动态调整采样点的生成范围，并定义阈值，当采样点的合势力函数小于阈值时，则保留该点，否则剔除。该过程大大减少随机生成采样点策略导致的冗余采样及计算资源的浪费；本发明在路径优化过程中,将一个椭圆采样集合转化为两个局部子集椭圆采样集合，减少采样面积，提高采样效率；并通过更新起始点到信标点的路径代价，增加第二个椭圆面积，从而增大障碍物间可通行区域在椭圆内部的概率；同时引入障碍物密集程度因子，增加信标点生成在障碍物旁边的概率以及路径通过复杂障碍物的可能性，优化路径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119414862A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202510006823.3
申请日：2025-01-03
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批处理先验知识树的无人机路径规划方法，通过在人工势场法的合势力函数中加入采样点范围控制参数，根据障碍物的密集程度动态调整采样点的生成范围，并定义阈值，当采样点的合势力函数小于阈值时，则保留该点，否则剔除。该过程大大减少随机生成采样点策略导致的冗余采样及计算资源的浪费；本发明在路径优化过程中,将一个椭圆采样集合转化为两个局部子集椭圆采样集合，减少采样面积，提高采样效率；并通过更新起始点到信标点的路径代价，增加第二个椭圆面积，从而增大障碍物间可通行区域在椭圆内部的概率；同时引入障碍物密集程度因子，增加信标点生成在障碍物旁边的概率以及路径通过复杂障碍物的可能性，优化路径。
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公开(公告)号：CN119148761B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411639892.X
申请日：2024-11-18
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于改进多目标蚁群算法的无人机集群任务分配方法，包括：根据优化目标一和优化目标二，分别构建两个蚂蚁组和相应的两个启发信息；将每个蚂蚁组划分成多个蚂蚁子群，构建蚁簇；每架无人机基于其成员信息素来竞争获取下一个任务的执行权；获得下一个任务的执行权的无人机根据状态转移规则选择下一个任务；仅当蚁簇构造完一个任务分配解时，更新局部信息素；仅当所有的蚁簇完成构造任务分配解时，更新两个蚂蚁组的全局信息素；迭代完成时，档案集中的所有解构成最终的任务分配方案，无人机集群按照任务分配方案，执行任务。
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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：CN118534860B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410993957.4
申请日：2024-07-24
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明公开了一种海上动态环境下异构无人系统任务分配与调度方法，通过构建环境能耗预测模型，预测环境能耗信息；构建多异构无人系统对多静止地面目标执行任务的合作多任务分配模型，将预测的环境能耗信息作为模型输入，结合任务方案中无人系统的行驶速度，匹配任务执行时间段和能耗预测时间段；基于合作多任务分配模型，采用带精英策略的非支配排序遗传算法，确定最优个体，作为最终的任务预分配方案；执行任务预分配方案，并根据当前实际任务执行情况，动态更新任务时间段，优化任务与分配方案。本发明提高了能耗预测对任务分配结果的精度，以任务执行时间与任务执行能耗为目标优化了海上动态环境下异构无人系统任务分配与调度。
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公开(公告)号：CN118534860A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410993957.4
申请日：2024-07-24
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明公开了一种海上动态环境下异构无人系统任务分配与调度方法，通过构建环境能耗预测模型，预测环境能耗信息；构建多异构无人系统对多静止地面目标执行任务的合作多任务分配模型，将预测的环境能耗信息作为模型输入，结合任务方案中无人系统的行驶速度，匹配任务执行时间段和能耗预测时间段；基于合作多任务分配模型，采用带精英策略的非支配排序遗传算法，确定最优个体，作为最终的任务预分配方案；执行任务预分配方案，并根据当前实际任务执行情况，动态更新任务时间段，优化任务与分配方案。本发明提高了能耗预测对任务分配结果的精度，以任务执行时间与任务执行能耗为目标优化了海上动态环境下异构无人系统任务分配与调度。
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