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公开(公告)号：CN115079714A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110271559.8
申请日：2021-03-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障系统，该系统包括地面任务管理系统、传感系统、自适应非线性模型预测避障系统和动力系统。本发明还公开了一种基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障方法，该方法包括以下步骤：步骤1，获取无人机目标轨迹信息和障碍物信息；步骤2，获取无人机的实时状态；步骤3，根据步骤1和步骤2的信息，获得控制指令。本发明提供的基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障方法，能够同时解决四旋翼无人机飞行控制中的故障处理和障碍规避两大难题，显著提高飞行性能。
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公开(公告)号：CN112197761B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202010725789.2
申请日：2020-07-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种高精度多旋翼机协同定位方法及系统，该方法包括：选定需要进行定位的目标；n个无人机进行信息数据的采集，所述信息数据包括无人机自身参数信息、目标视线角信息以及无人机与目标的距离信息；对所述信息数据进行处理，获得目标位置的估计值。本发明所提供的方法采用多无人机协同采集信息，将光电吊舱和组合导航模块之间的安装误差引入最小二乘模型中，实现了在惯性导航元件精度较低的情况下、在短时间内对远距离目标的高精度定位，定位精度高、时间短。
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公开(公告)号：CN112882493B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110114079.0
申请日：2021-01-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式最优能量MPC的集群协同部署方法，通过多个无人机自组网通讯，各无人机自主生成控制指令，实现无人机群的协同部署。本发明所述的基于分布式最优能量MPC的集群协同部署方法，基于分布式模型预测控制方法，建立最优控制方程，通过求解哈密顿方程得到次优解析解，极大地减少优化过程的计算量，实现实时轨迹的生成，具有无需中央服务器控制、集群无人机数量多、无人机密集程度高等诸多优点。
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公开(公告)号：CN112203289B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202010340648.9
申请日：2020-04-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法，所述方法包括：步骤1、在目标区域内部署无人机的初始位置；步骤2、获得目标区域的信息量分布；步骤3、对目标区域的信息量进行评估；步骤4、更新无人机部署位置，任选地，循环步骤2‑4。本发明采用无人机构建空中基站网络，进行信息的接收和发送，保证通信链路的质量，进行区域信息疏导。本发明通过空中基站网络检测信息量分布，利用离散网络模型和扩散过程构建连续模型，通过连续模型和当前区域信息量分布情况，确定区域期望的信息量分布，结合CVT划分方法对无人机的位置部署，实现对区域信息量的实时、检测及更新，得到当前信息量分布下最优的部署方式，实现对区域信息的动态覆盖。
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公开(公告)号：CN113721188A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110903143.3
申请日：2021-08-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种拒止环境下的多无人机自身定位与目标定位方法，该方法中，通过在地面设立绝对位置已知的基站，并由基站提供与其通信的无人机之间的相对距离和角度信息，将基站提供的信息与无人机之间测量的相对位置信息以及无人机探测得到的目标信息用卡尔曼滤波算法进行融合，从而获得无人机、目标位置信息，再解算出观测无人机和中转无人机的航向角，并据此控制无人机进一步调整位置，再次得到新的探测信息，持续重复该过程，逐步提升获得的无人机、目标位置信息精度，以使得满足使用需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112198886B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201911409084.3
申请日：2019-12-31
Abstract: 本发明提供了一种跟踪机动目标的无人机控制方法及系统，该方法包括：获取运动信息，所述运动信息包括位置信息和速度信息；获得多旋翼无人机的滚转角指令；对多旋翼无人机的飞行姿态进行控制，该方法还包括设立虚拟目标，通过多旋翼无人机对虚拟目标的追踪完成对追踪目标的跟踪。本发明采用改进的参考点法，还利用设立虚拟目标的方法对多旋翼机的飞行姿态进行控制，使得在跟踪目标时，多旋翼机能够收敛到期望航迹上，本发明可实现多旋翼机绕目标顺时针和逆时针方向飞行，从任意初始位置及初始飞行方向快速收敛到期望航迹上。
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公开(公告)号：CN113137892A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202011568258.3
申请日：2020-12-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: F41H11/02
Abstract: 本发明公开一种基于柔网捕获的低慢小目标集群反制装置及其反制方法，该装置通过多架四旋翼无人机共同携带柔性捕获网来捕获目标，通过将柔性捕获网的网孔设置为三角形，并且该三角形的尺寸接近目标无人机桨叶的半径长度，使得该柔性捕获网罩住目标无人机时，目标无人机桨叶会因搅动网孔而停转，并使其挂在柔性捕获网上，再控制旋翼无人机与柔性捕获网脱离，即可使得目标无人机和柔性捕获网一同落地，该装置还设置有降落伞，进而防止目标无人机因摔碎而失去研究价值，该装置不仅有成本低、效率高、可重复利用等特点，还具有利用降落伞安全回收目标的功能，保证了目标结构完好性，便于进一步分析目标信息。
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公开(公告)号：CN113074715A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110252930.6
申请日：2021-03-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种无人机高精度目标定位方法，该方法将光电吊舱与导航模块之间的安装误差引入数学模型中，通过多点定位的方式消除传感器随机误差，从而能够在低成本条件下对远距离目标做精确定位，而且辨识出的安装角也可用于对目标定位有实时需求的场景中。
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公开(公告)号：CN112414401A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011233365.0
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于图神经网络的无人机协同定位系统及方法，包括多个无人机、服务器和无人机仿真平台，通过在无人机仿真平台上建立神经网络训练模型获得无人机上搭载的图神经网络模型，使得无人机能够自主生成控制指令，实现多无人机的协同定位。本发明提供的基于图神经网络的无人机协同定位系统及方法，采用去中心化的控制系统，对服务器要求低，可实现无人机的实时控制，并且定位准确度高，抗干扰能力强。
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公开(公告)号：CN112198893A
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN202010443887.7
申请日：2020-05-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分数阶微积分的无人机集群区域覆盖控制系统及方法，该控制系统包括无人机、传感器、执行器和地面站，传感器和执行器搭载在无人机上，传感器和执行器分别与地面站通信连接。本发明采用集群无人机形成无线传感器‑执行器网络，对目标物分布情况进行检测，并发送至地面站，地面站对检测结果进行分析处理，预测目标物的期望场分布，对无人机位置进行部署，由执行器对目标物进行控制，改变目标物分布，至完全消除目标物。本发明采用反馈闭环系统，使无人机能够按照目标物分布进行覆盖部署，提高对目标物的控制效率，实现对目标物的动态实时有效控制。
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