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公开(公告)号：CN118244791A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410683933.9
申请日：2024-05-30
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 咸亨国际(杭州)航空自动化有限公司
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10
Abstract: 本发明提供一种复杂气象条件下无人飞行器安全自驾仪系统设计方法，属于飞行机器人规划领域，以解决无人飞行器在复杂场景下机动飞行时轨迹跟踪精度降低的问题。首先，该系统将无人飞行器控制器、控制输出饱和与无人飞行器开环动力学模型结合，构成完整的闭环动力学模型。其次，考虑跟踪控制的精确性和快速性，并在约束中考虑控制饱和约束，构建最优控制问题以实时优化轨迹的时间参数。最后，系统将优化后的时间参数应用于原始轨迹构成新的局部松弛轨迹，以实现在特定场景下使轨迹跟踪偏向快速性或精确性。本发明为当前飞行器在执行最短时间任务等大机动飞行任务时，根据场景需求自适应快速性与精确性的问题提供了新的解决方法。
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公开(公告)号：CN117226825A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311058051.5
申请日：2023-08-21
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于环境刚度在线辨识的机器人交互力估计方法，属于工业机器人自动控制领域，首先，基于环境刚度特性与机器人运动学，对末端交互力与机器人动量系统的耦合关系进行表征，建立环境交互力的生成模型；其次，结合机器人欧拉‑拉格朗日动力学模型，建立包含未知环境刚度参数的交互力估计系统深耦合模型；最后，设计环境刚度在线辨识与交互力估计的迭代优化方法，实现机器人交互力的自适应分离估计。本发明实现对机器人环境交互力可结构化建模的无力传感器力估计，具有高精度、可同时辨识环境特征、具有一定抗干扰能力的特点，适用于需要进行环境交互力高精度估计的多场景多类型力交互式机器人系统。
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公开(公告)号：CN116339387B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310597276.1
申请日：2023-05-25
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 咸亨国际(杭州)航空自动化有限公司
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种狭小空间复杂紊流影响下无人机安全距离保持方法，以解决无人机在狭小空间执行作业任务时气流干扰对其安全避障的影响，包括：首先进行狭小空间紊流效应的深耦合建模；然后构建包含气流扰动的无人机运动和动力学模型，并根据深耦合干扰模型设计紊流观测器；其次建立无人机安全飞行走廊，并基于控制障碍函数理论和带有扰动信息的无人机模型将欧式距离约束变换为与无人机升力有关的安全约束；最后针对无人机轨迹跟踪性能和安全避障需求设计非线性模型预测控制器，求解无人机在未来一段飞行时间中最优的期望升力和角速度。本发明能够显著改善无人机在复杂干扰下自主安全避障的性能，可用于地下综合管廊、电力隧道的特种作业任务。
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公开(公告)号：CN116330300B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310602936.0
申请日：2023-05-26
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 咸亨国际(杭州)航空自动化有限公司
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种面向动态目标捕获的飞行机械臂运动轨迹计算方法，目标是协调规划无人机与机械臂的运动轨迹，实现对动态目标的飞行捕获，以及利用系统的冗余自由度特性，完成额外的任务指标并满足系统状态约束。为此，首先根据目标的当前位置测量值，利用卡尔曼滤波预测其未来一段时域内的轨迹。其次，将轨迹预测值作为参考信号，利用线性模型预测控制，计算飞行机械臂末端的期望加速度。随后，建立各个任务目标矢量与飞行机械臂关节矢量间的映射关系，并构造任务代价函数；最后，利用二次规划求解任务代价函数，根据末端的期望加速度计算飞行机械臂的各个关节的运动轨迹，实现飞行机械臂的协调运动。本发明能够协调规划飞行机械臂的运动轨迹。
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公开(公告)号：CN116448145A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310247714.1
申请日：2023-03-07
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明提出一种基于偏振矢量空间差分的航姿确定方法，包括步骤，将姿态失准角、陀螺漂移、陀螺刻度因子误差作为状态量，建立系统状态方程；利用仿复眼偏振传感器中不同观测方向的两个单眼偏振单元测量大气偏振矢量并做差，消除高空高动态环境下气动光、气动热等干扰对偏振传感器产生的公有误差；将偏振矢量空间差分信息作为量测，建立与姿态失准角的量测方程，完成滤波器设计；采用无迹卡尔曼滤波方法对姿态失准角进行估计，实现对载体姿态及航向的修正。本发明提出的一种基于偏振矢量空间差分的航姿确定方法，通过利用不同观测方向的偏振矢量空间差分信息，消除偏振传感器的公有误差，提高在高空高动态环境下偏振组合导航系统的航向及姿态精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115277109B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202210785605.0
申请日：2022-07-04
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明提出的一种面向虚假数据注入攻击的智能微网分布式动态跟踪技术，第一，将来自外部的虚假数据注入攻击建模成外部干扰，基于干扰可补偿性和可抑制度理论重新设计动态跟踪控制算法；第二，基于自抗扰控制技术设计一个扩展状态观测器，实现对注入虚假数据的准确估计。本发明可以确保微网中的节点在遭遇恶意虚假数据注入攻击时，仍能够准确跟踪到所有节点电力消耗的平均值，进而得出电力消耗总数据，为供需负载平衡控制提供决策参考。
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公开(公告)号：CN115488896A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211289315.3
申请日：2022-10-20
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于残余动态学习的机械臂未知外力识别与估计方法，针对在机械臂模型和接触外力模型均不精确情况下的机械臂无传感触觉力估计问题，首先，建立基于高斯过程残余动态补偿的机械臂复合动力学模型；其次，建立基于虚拟测量的交互力外生系统；最后，设计基于高斯过程自适应卡尔曼滤波的交互力估计器，增益设计基于变分贝叶斯优化过程噪声协方差阵，基于高斯过程预测方差优化虚拟测量噪声。本发明实现存在耦合未知残余动态的机械臂外力估计，具有高精度、易于工程实现、具有可解释性及抗干扰能力的特点，适用于需要进行高精度外力估计的多场景多类型力交互式机械臂系统中。
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公开(公告)号：CN118170025B
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202410314454.X
申请日：2024-03-19
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种氢燃料电池DC/DC元件自适应抗干扰控制方法，属于氢燃料电池系统DC/DC控制领域，包括：首先，考虑参数摄动以及谐波干扰建立Boost型DC/DC动力学模型；其次，定义系统的跟踪误差，设计指定性能函数并进行误差转换，得到第一个无约束误差模型；再次，设计虚拟控制变量，并设计干扰观测器得到谐波干扰的估计值；最后，定义第二个误差模型，设计DC/DC占空比自适应控制指令，完成DC/DC元件自适应抗干扰控制。本发明实现DC/DC元件在参数摄动以及二倍频谐波干扰情况下的电感电流控制，具有较高鲁棒性、易于工程实现的特点。
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公开(公告)号：CN119647253A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411696436.9
申请日：2024-11-25
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种考虑太阳光干扰的偏振传感器建模方法，步骤如下：将入射到偏振传感器的光分为线偏振光、垂直入射无偏光和太阳光三部分，在马吕斯定律的基础上，考虑太阳光干扰对偏振传感器的影响，表征出太阳光干扰透射光强；基于长短期记忆网络，以偏振光强信息、太阳矢量、偏振传感器标定参数、偏振传感器视场角、内壁反射系数与漫反射系数作为输入，太阳光干扰透射光强和太阳光占比作为输出，将太阳光干扰补偿后的偏振角作为训练目标，学习出太阳光干扰透射光强方程；综合考虑线偏振光、垂直入射无偏光以及太阳光对偏振传感器的影响，结合偏振传感器的光强增益系数，建立考虑太阳光干扰的偏振传感器模型，实现偏振角、偏振度等偏振信息解算。
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公开(公告)号：CN119618210A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202510161972.7
申请日：2025-02-14
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种惯导/偏振罗盘/激光测速仪组合导航方法，属于惯性导航技术/组合导航技术领域，包括：安装固定惯导系统、偏振罗盘和激光测速仪在载体上并获取各传感器坐标系；考虑激光测速仪航向角安装误差、俯仰角安装误差和标度误差，建立偏振罗盘误差方程和激光测速仪误差方程；基于上述误差方程推导惯导/偏振罗盘/激光测速仪组合系统状态方程，将惯导解算的速度与激光测速仪的速度之差和偏振罗盘的偏振矢量与太阳矢量乘积作为观测量建立量测方程并对系统状态进行估计和反馈校正。本发明提供在卫导拒止环境下的一种惯导/偏振罗盘/激光测速仪组合导航方法实现全自主、高精度定向定位。
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