一种多无人艇协同路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN119987345A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202411869042.9

    申请日:2024-12-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种多无人艇协同路径跟踪控制方法,包括:获取领导者无人艇的期望路径,构建基于领导者期望路径的切线坐标系;基于领导者期望路径的切线坐标系,根据跟随者无人艇的实时位置信息,计算跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差;根据期望的编队队形,获取切向跟踪误差和交叉跟踪误差的期望值;获取期望艏向角和期望合速度,使得跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差收敛到相应的期望值;以所述期望艏向角和期望合速度作为跟踪目标,通过基于跟踪微分器的推力控制器和舵角控制器,对跟随者无人艇进行控制。利用本发明能够在提升多无人艇协同路径跟踪精度的同时,使得跟随者无人艇收敛到领导者的期望相对位置上,以保持期望队形。

    基于改进GWO算法的多导弹协同航路规划方法

    公开(公告)号:CN118502408A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410420626.1

    申请日:2024-04-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于改进GWO算法的多导弹协同航路规划方法,属于飞行器航路规划技术领域,通过模拟包含防空拦截和军事禁飞区等威胁与障碍的三维地理环境,充分考虑多导弹之间的时间与空间冲突的约束关系,构建多导弹协同航路代价优化函数,采用改进GWO算法求解优化函数,输出最优的多导弹协同航路,有效提升了多导弹的协同打击效率,降低了航路规划代价。本发明有利于实现同时对多个地方目标进行协同攻击、提高打击效率,所设计的基于改进GWO算法的多导弹航路规划方法具有航迹代价小、收敛速度快的特点,在保证规避威胁的同时,能够有效的解决多导弹航路规划问题。

    未知环境下基于改进蚁群和动态窗口法的路径规划方法

    公开(公告)号:CN115167393A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210678182.2

    申请日:2022-06-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种未知环境下基于改进蚁群和动态窗口法的路径规划方法,首先根据已知的环境信息构建地图矩阵;然后使用改进蚁群算法计算已知信息下的最短路径,得到全局安全路径;智能体追踪全局安全路径的同时利用感知设备探测周围环境,若发现未知的静态、动态障碍物,则将其加入到障碍物集合中,通过动态窗口算法,根据评价函数挑选出最佳的轨迹进而得到对应的速度对,将其作为控制指令传递给控制层,对障碍物进行规避,让智能体在存在静态和动态障碍物的部分未知环境下进行高效的路径规划并安全规避障碍。本发明能够实现在存在未知静态障碍物和动态障碍物的环境下进行实时的路径规划。

    一种防空炮弹布置方案的生成方法及装置

    公开(公告)号:CN119670945A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411669040.5

    申请日:2024-11-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种防空炮弹布置方案的生成方法及装置,方法包括:实时采集来袭目标的探测数据,并进行预处理,生成预处理数据;根据预处理数据预生成来袭目标的轨迹,并对预生成的来袭目标的轨迹进行修正,得到修正后的来袭目标的轨迹;根据修正后的来袭目标的轨迹,在来袭目标可能出现的方形覆盖区域内进行防空炮弹布置规划,得到防空炮弹布置方案;采用粒子群优化算法对防空炮弹布置方案进行优化,得到优化后的防空炮弹布置方案,用于拦截来袭目标。本发明提高了传统防空系统在应对动态威胁时响应速度,同时提高了拦截精度。

    一种基于姿态运动学模型的惯性测量单元数据融合方法

    公开(公告)号:CN114459478B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202210060818.7

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于姿态运动学模型的惯性测量单元数据融合方法,涉及姿态测量传感器数据融合技术领域,其技术方案要点是:将运动载体的惯性测量单元实时输出的陀螺仪测量值、加速度计测量值和磁力计测量值进行归一化处理;根据陀螺仪误差模型对标准陀螺仪测量值进行校正;根据惯性测量单元的量测模型对标准加速度计测量值和标准磁力计测量值进行分层解算获得参考载体四元数姿态;将所得的参考四元数姿态和校正陀螺仪数据输入融合观测器获得姿态估计值;对姿态估计值进行误差评估,进一步获得姿态融合值和估计角速度。本发明最后给出的仿真实例表明,所设计的姿态融合方法可以有效、精确的估计出载体的姿态值和角速度值。

    基于自适应无迹卡尔曼滤波的无人船参数在线辨识方法

    公开(公告)号:CN116028776A

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202210042677.6

    申请日:2022-01-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波的无人船参数在线辨识方法,包括步骤:S1、根据无人船动力学方程,构建待辨识的无人船模型;S2、以待辨识的无人船模型参数作为增广状态,将待辨识的无人船模型扩展为增广模型;S3、采用自适应无迹卡尔曼滤波在线估计增广状态,获得无人船模型参数。步骤S3包括:S31、初始化自适应无迹卡尔曼滤波;S32、获取增广模型输入和输出数据;S33、更新增广状态和增广状态误差的协方差矩阵;S34、自适应估计过程噪声协方差矩阵;S35、预测增广状态和增广状态误差的协方差矩阵;S36、判断是否终止在线辨识,若不终止返回步骤S32。本发明能解决无人船受到未建模动态及未知噪声干扰下的状态估计问题,未知参数辨识精度高。

    基于变分推断的导弹气动参数在线鲁棒辨识方法及系统

    公开(公告)号:CN118192247B

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202410421233.2

    申请日:2024-04-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于变分推断的导弹气动参数在线鲁棒辨识方法及系统,包括:构建过程噪声服从Gaussian‑Student’s t混合分布的弹道导弹气动参数估计问题:根据导弹动力学模型和测量模型构建系统方程,将过程噪声建模为Gaussian‑Student’s t混合分布,得到弹道导弹气动参数估计问题对应的概率模型,并线性化系统方程;基于变分推断技术设计考虑过程噪声具有离群值的鲁棒扩展卡尔曼滤波方法,依托导弹系统实时输入向量和测量向量,近似推断隐变量后验分布,获得导弹气动参数;本发明能够提高过程噪声存在离群值情况下算法的鲁棒性与估计精度,有助于实现导弹气动参数的精准估计。

    一种共同姿态约束下的多刚体卫星协同控制方法

    公开(公告)号:CN119348853A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411469484.4

    申请日:2024-10-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种共同姿态约束下的多刚体卫星协同控制方法,包括:基于姿态四元数构建多刚体卫星的姿态运动学与动力学,并对其进行简化处理得到四元数姿态模型;采用图论描述卫星之间的通信拓扑结构,基于步骤S1所构建的四元数姿态模型设计多卫星的协同一致性控制协议;基于四元数姿态模型,设计基于障碍李雅普诺夫函数的多卫星共同姿态约束协议;利用所设计的一致性控制协议与姿态约束协议生成共同姿态约束下的协同控制协议,实现多刚体卫星协同控制。本发明通过多卫星间的协同控制,实现了在共同姿态约束条件下的稳定姿态控制,确保多刚体卫星在复杂空间环境中的高精度姿态保持能力,提升了系统的鲁棒性与可靠性。

    一种基于姿态运动学模型的惯性测量单元数据融合方法

    公开(公告)号:CN114459478A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210060818.7

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于姿态运动学模型的惯性测量单元数据融合方法,涉及姿态测量传感器数据融合技术领域,其技术方案要点是:将运动载体的惯性测量单元实时输出的陀螺仪测量值、加速度计测量值和磁力计测量值进行归一化处理;根据陀螺仪误差模型对标准陀螺仪测量值进行校正;根据惯性测量单元的量测模型对标准加速度计测量值和标准磁力计测量值进行分层解算获得参考载体四元数姿态;将所得的参考四元数姿态和校正陀螺仪数据输入融合观测器获得姿态估计值;对姿态估计值进行误差评估,进一步获得姿态融合值和估计角速度。本发明最后给出的仿真实例表明,所设计的姿态融合方法可以有效、精确的估计出载体的姿态值和角速度值。

    一种基于非光滑理论的多BTT导弹快速协同控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118605242A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410420659.6

    申请日:2024-04-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非光滑理论的多BTT导弹快速协同控制方法及系统,包括:S1.获取BTT导弹上的陀螺仪的测量数据并对进行归一化处理,通过归一化后的测量数据计算得到姿态数据;S2.基于非光滑理论设计多BTT导弹快速协同控制协议并分析合理性;S3.将步骤S1的归一化后的测量数据和计算得到的姿态数据输入步骤S2所设计的多BTT导弹快速协同控制协议,输出BTT导弹舵偏角控制信号;S4.对步骤S3所得的BTT导弹舵偏角控制信号输入BTT导弹系统,获得多BTT导弹快速协同系统;本发明可以实现姿态系统有限时间收敛,并且保证导弹姿态角度处于安全受限范围内,能够满足多导弹协同控制快速性、安全性的需求。

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