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公开(公告)号：CN115616913A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211320956.0
申请日：2022-10-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出了一种基于分布式演化博弈的模型预测无领导者编队控制方法，能够解决leader‑follower编队控制算法中的缺点。本发明采用了无领导者的编队控制算法，即所有智能体都具有相同的角色和功能，并且利用模型预测控制算法为构建全局优化问题，通过在全局模型预测成本函数中设计一个编队误差函数，来实现编队的目的。避碰功能的实现是通过利用Voronoi图为每个智能体构建安全距离集，通过将编队控制问题转变成为演化博弈问题，来实现分布式求解，同时利用演化博弈中的不变集的性质来保证每个智能体在移动的过程中不会发生碰撞。此外，本发明对于时变的通信网络也同样适用，在提高了控制性能和安全性能的同时，降低了计算的复杂程度，减少了通信负担。
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公开(公告)号：CN114721412A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210263895.2
申请日：2022-03-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的无人机轨迹跟踪避障方法，采用了MINVO基获取障碍物预测轨迹的外多面体，采用分隔平面作为在线优化变量，将无人机的预测轨迹与障碍物集分离，完成无人机位置控制。通过对避障约束的转化求解，可以直观的体现避障约束的效果，提高无人机在轨迹跟踪过程中的避障成功率。内环即姿态控制采用了一阶控制器，保证了无人机避障轨迹跟踪控制的完整性。同时考虑系统的状态约束、控制约束以及参考轨迹，通过模型预测控制对外环进行控制，并设计合理的终端成本、终端控制器和终端约束条件，构建优化模型，证明算法的可行性。
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公开(公告)号：CN103985155B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201410203455.3
申请日：2014-05-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T17/00
Abstract: 本发明涉及一种基于映射法的散乱点云Delaunay三角剖分曲面重构方法，属于计算机图形学、虚拟现实技术领域。具体操作步骤为：①获取目标的原始点云数据。②获取原始点云数据中每个点的K阶邻域和单位法向量。③将点云数据进行分片。④参数化已分片的点云到二维平面。⑤在二维平面内对点云进行Delaunay三角剖分并映射回对应的三维空间。⑥优化初始三角网格模型。与已有技术相比较，本发明方法能够在进行大规模点云数据网格建模时，在保证三角网格的质量的同时，能够较快的实现散乱点云的三角网格化，对于海量点云效果更佳。
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公开(公告)号：CN115421506B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210312748.X
申请日：2022-03-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的无人机周期轨迹跟踪及避障方法，其基本思想为：给出无人机的运动模型，以及控制过程中存在的控制输入约束和避障约束；为减轻计算负担和避免求解结果的保守性，采用MINVO基对避障约束进行处理；根据所给的周期参考轨迹，考虑该参考轨迹可能存在不可跟踪的情况，引入人工参考变量，生成新的可跟踪的最优周期轨迹，并根据期待的周期参考轨迹、可跟踪的最优周期轨迹以及无人机的预测轨迹，设计相应的代价函数，构造MPC优化问题，并采用合适的非线性求解器(本发明采用的IPOPT求解器)进行求解，从而完成对无人机周期轨迹跟踪控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114721412B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202210263895.2
申请日：2022-03-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的无人机轨迹跟踪避障方法，采用了MINVO基获取障碍物预测轨迹的外多面体，采用分隔平面作为在线优化变量，将无人机的预测轨迹与障碍物集分离，完成无人机位置控制。通过对避障约束的转化求解，可以直观的体现避障约束的效果，提高无人机在轨迹跟踪过程中的避障成功率。内环即姿态控制采用了一阶控制器，保证了无人机避障轨迹跟踪控制的完整性。同时考虑系统的状态约束、控制约束以及参考轨迹，通过模型预测控制对外环进行控制，并设计合理的终端成本、终端控制器和终端约束条件，构建优化模型，证明算法的可行性。
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公开(公告)号：CN115421506A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210312748.X
申请日：2022-03-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的无人机周期轨迹跟踪及避障方法，其基本思想为：给出无人机的运动模型，以及控制过程中存在的控制输入约束和避障约束；为减轻计算负担和避免求解结果的保守性，采用MINVO基对避障约束进行处理；根据所给的周期参考轨迹，考虑该参考轨迹可能存在不可跟踪的情况，引入人工参考变量，生成新的可跟踪的最优周期轨迹，并根据期待的周期参考轨迹、可跟踪的最优周期轨迹以及无人机的预测轨迹，设计相应的代价函数，构造MPC优化问题，并采用合适的非线性求解器(本发明采用的IPOPT求解器)进行求解，从而完成对无人机周期轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN114815830A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210455181.1
申请日：2022-04-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人机/无人车等多种异构无人器的协同集群控制技术领域，具体涉及一种基于一致性算法的空地集群协同组网控制系统及方法。本发明是基于模型预测控制算法、人工势能场避障算法和一致性协同编队算法的，能够实现智能体的自主定位和避障功能，完成协同巡逻任务的一套系统及方法。本发明通过动捕系统可以捕获敌方目标，既可以利用无人车的灵活性完成以敌方为中心卫星环绕式的围捕任务，也可以以无人机的广阔视野和无人车的高机动性为基础，完成无人机将搜索到的目标传给无人车，无人车接到敌方目标展开围捕的探测围捕任务。
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公开(公告)号：CN105069841B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201510454965.2
申请日：2015-07-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T17/05
Abstract: 本发明涉及一种基于OSG三维引擎的海陆接合可视化方法，属于图形可视化技术领域。包括：使用OSG三维渲染引擎进行三维场景框架搭建；使用VPB生成大规模地形模型文件；使用海洋绘制插件生成海洋节点；将海洋节点与地形模型文件同时加载入OSG的场景树中进行可视化；如果海洋绘制插件绘制出的海洋节点不会跟随视点移动而移动，设置海洋节点为动态节点；设置海洋高度随视点高度动态变化并根据海洋高度进行显示。对比现有技术，本发明方法通过在一个场景中同时加入大规模陆地节点与海洋节点，并根据视点高度动态调整海洋的高度，使得视点远离海陆场景时，海洋与陆地的深度缓存相差不会过小，从而避免海陆频闪的问题；同时简单高效。
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公开(公告)号：CN105069841A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510454965.2
申请日：2015-07-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T17/05
Abstract: 本发明涉及一种基于OSG三维引擎的海陆接合可视化方法，属于图形可视化技术领域。包括：使用OSG三维渲染引擎进行三维场景框架搭建；使用VPB生成大规模地形模型文件；使用海洋绘制插件生成海洋节点；将海洋节点与地形模型文件同时加载入OSG的场景树中进行可视化；如果海洋绘制插件绘制出的海洋节点不会跟随视点移动而移动，设置海洋节点为动态节点；设置海洋高度随视点高度动态变化并根据海洋高度进行显示。对比现有技术，本发明方法通过在一个场景中同时加入大规模陆地节点与海洋节点，并根据视点高度动态调整海洋的高度，使得视点远离海陆场景时，海洋与陆地的深度缓存相差不会过小，从而避免海陆频闪的问题；同时简单高效。
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