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公开(公告)号：CN118819174B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411312452.3
申请日：2024-09-20
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于风险触发的多无人机协同预警与安全控制方法，包括：构建无人机与外部静态和/或动态障碍物之间、以及多无人机之间的安全损失模型；基于安全损失模型和条件风险价值（CVaR）量化评估多无人机系统的碰撞风险；设计协同预警机制，即使某无人机自身未感知到障碍物，其仍能通过协同行为获取障碍物风险信息；设计基于风险触发的分布式安全控制器，该分布式安全控制器由基础编队控制项、机间避撞控制项以及避障控制项构成。本方法可突破无人机个体感知能力的局限性，显著提高多无人机系统面对动态障碍物的安全性；同时可减少避障机动距离，节能省力，降低保守性。本方法适用于复杂密集障碍物环境中多无人机系统的协同安全飞行控制。
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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：CN118640937B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411104539.1
申请日：2024-08-13
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G01C25/00 , G06N3/0442
Abstract: 本发明涉及一种基于混合模型的微机电陀螺多源误差分离估计方法。首先，采集微机电陀螺零输入时的输出，通过均值滤波进行预处理；其次，利用小波变换分解输出数据，得到平稳子序列和非平稳子序列；再次，针对平稳子序列建立自回归滑动平均ARMA模型，针对非平稳子序列建立长短期记忆网络LSTM模型，并将ARMA模型和LSTM模型结合得到陀螺随机误差的混合模型；最后，基于所建立的混合模型，利用容积卡尔曼滤波CKF对陀螺随机误差进行实时分离估计，并将所得到的估计值用于陀螺输出补偿。本发明利用小波变换建立混合模型，并在混合模型基础上设计CKF以实现陀螺随机误差的分离估计，从而获得更准确的传感器信息，提高导航精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118819174A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411312452.3
申请日：2024-09-20
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于风险触发的多无人机协同预警与安全控制方法，包括：构建无人机与外部静态和/或动态障碍物之间、以及多无人机之间的安全损失模型；基于安全损失模型和条件风险价值（CVaR）量化评估多无人机系统的碰撞风险；设计协同预警机制，即使某无人机自身未感知到障碍物，其仍能通过协同行为获取障碍物风险信息；设计基于风险触发的分布式安全控制器，该分布式安全控制器由基础编队控制项、机间避撞控制项以及避障控制项构成。本方法可突破无人机个体感知能力的局限性，显著提高多无人机系统面对动态障碍物的安全性；同时可减少避障机动距离，节能省力，降低保守性。本方法适用于复杂密集障碍物环境中多无人机系统的协同安全飞行控制。
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公开(公告)号：CN118640937A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202411104539.1
申请日：2024-08-13
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G01C25/00 , G06N3/0442
Abstract: 本发明涉及一种基于混合模型的微机电陀螺多源误差分离估计方法。首先，采集微机电陀螺零输入时的输出，通过均值滤波进行预处理；其次，利用小波变换分解输出数据，得到平稳子序列和非平稳子序列；再次，针对平稳子序列建立自回归滑动平均ARMA模型，针对非平稳子序列建立长短期记忆网络LSTM模型，并将ARMA模型和LSTM模型结合得到陀螺随机误差的混合模型；最后，基于所建立的混合模型，利用容积卡尔曼滤波CKF对陀螺随机误差进行实时分离估计，并将所得到的估计值用于陀螺输出补偿。本发明利用小波变换建立混合模型，并在混合模型基础上设计CKF以实现陀螺随机误差的分离估计，从而获得更准确的传感器信息，提高导航精度。
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公开(公告)号：CN118012130A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410191577.9
申请日：2024-02-21
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于无人机实时能力的安全决策与协同控制方法，包括：设计适应系统能力的轨迹规划方法；基于无人机能力量化分析计算安全阈值，并设计自适应触发安全决策机制；基于观测器设计无人机内环安全控制器，并实时监测无人机系统能力；当无人机发生执行器失效故障时根据其剩余能力进行安全决策，若剩余能力大于安全阈值，则无人机编队可正常飞行；若剩余能力小于安全阈值但大于悬停阈值，则调整性能参数进行性能降级，并设计可重构的协同控制器进行通信拓扑和队形重构；若剩余能力小于悬停阈值，则故障无人机立即执行降落程序。本方法可有效保障无人机编队在发生严重执行器故障时的安全性，适用于灾后搜索、应急救援等特种任务。
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公开(公告)号：CN115277109A
公开(公告)日：2022-11-01
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：CN115488896B
公开(公告)日：2024-11-26
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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