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[发明专利]多飞行器同时协同拦截飞行器数量及空间位置散布的设计方法-CN201810970984.4有效
发明人：王龙;姚郁;贺风华;杨宝庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-08-22 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：多飞行器同时协同拦截飞行器数量及空间位置散布的设计方法，属于飞行器制导控制领域。目前多飞行器同时协同拦截的设计方法大多未考虑飞行器的空间位置散布设计，难以应用于目标运动信息探测不准下的拦截问题。根据目标运动信息误差及加速度预报的误差特性，计算中末交班时目标预测命中区域视线坐标系的投影；建立同时协同拦截问题的数学模型；基于区域覆盖优化方法，求解飞行器的零控终端位置和相应的中末交班成功概率；求解所需飞行器的最少数量。本发明给出了目标运动信息探测不准下的同时协同拦截设计框架，将飞行器数量及空间位置散布的设计问题转化为区域覆盖优化的求解问题，本发明提出的方法还可应用于带有假目标的协同拦截设计。
飞行器同时协同拦截数量空间位置散布设计方法

[发明专利]一种高速滑翔飞行器的运动行为识别与航迹估计方法-CN201810970985.9有效
发明人：郑天宇;贺风华;姚郁;张欣然;杨宝庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-08-22 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：高速滑翔飞行器的运动行为识别与航迹估计方法，属于基于知识和模式的信息推算领域。本发明解决了现有航迹估计方法无法应对高速滑翔飞行器复杂运动模态的问题。本发明的技术要点为：建立飞行器的动力学模型，进一步建立准平衡滑翔、跳跃滑翔两种飞行模式的运动行为模型，并构造飞行器运动行为模型集；构建飞行器运动行为识别算法，识别飞行器的运动行为；根据运动行为识别的结果，使用合理的策略在模型集中选择用于航迹估计的模型；构建融合滤波算法，估计飞行器的航迹。本方法适用于基于知识和模式的信息推算领域。
一种高速滑翔飞行器运动行为识别航迹估计方法

[发明专利]一种基于可学习扩展卡尔曼滤波的复杂机动飞行器航迹估计方法-CN201910078778.7有效
发明人：郑天宇;贺风华;姚郁;杨宝庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于可学习扩展卡尔曼滤波的复杂机动飞行器航迹估计方法，本发明涉及飞行器的航迹估计方法。本发明解决了现有航迹估计方法在目标飞行器复杂机动条件下精度较低的问题。本发明的技术要点为：建立飞行器的动力学模型，并进一步建立飞行器的机动模型；构建用于飞行器航迹估计的可学习扩展卡尔曼滤波算法，并设计和训练其中的输入修饰网络和增益修饰网络。本发明中飞行器航迹估计中所使用的可学习扩展卡尔曼滤波算法是根据已有航迹数据训练获得的，更充分的利用了飞行器的运动特性先验信息，可更准确的描述飞行器的复杂机动模态，提升了航迹估计精度。本方法适用于基于知识和模式的信息推算领域。
一种基于学习扩展卡尔滤波复杂机动飞行器航迹估计方法

[发明专利]分体式制导的导引律设计方法-CN201910568084.1有效
发明人：李兴龙;姚郁;贺风华;张欣然 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-06-27 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：分体式制导的导引律设计方法，涉及分体式制导领域，为解决现有技术中单一拦截方式下飞行器对于目标运动信息探测精度不足的问题，包括如下步骤：步骤一：针对分体式制导的双目探测模式，得到追踪器制导信息的Cramer‑Rao下界；步骤二：将追踪器制导信息的Cramer‑Rao下界引入到分体式制导的导引律设计指标中，提出基于优化Cramer‑Rao下界的预测导引律。本发明所提出的分体式制导导引律可以在保证终端拦截条件的前提下，有效降低分体式制导过程追踪器制导信息的Cramer‑Rao下界，可以获取到精确的制导信息。
体式制导导引设计方法

[发明专利]一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置-CN201811404454.X有效
发明人：陈硕;赵辉;陈维山;霍鑫;姚郁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： F16F15/00 文献下载
摘要：一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置，涉及机械轴系回转误差主动补偿领域。为了解决传统滚动轴承支承轴系的回转精度难以通过机械加工和装配环节获得突破性提高的问题。包括金属端帽、两个金属垫片、压电致动器、底座支撑；压电致动器由相间设置的多层的压电陶瓷片和金属电极片叠放在一起组成；每层压电陶瓷片由围成圆环的四个扇环构成，相邻两个扇环之间留有一定的缝隙；在每层压电陶瓷片中，相对的一对扇环极化方向相反，轴向上相邻压电陶瓷片对应的扇环极化方向相反，即轴向上极化方向交替分布。使用压电致动器作为补偿装置的执行器具有位移控制精度高、响应速度快的优点。
一种基于压电致动器机械回转误差主动补偿装置

[发明专利]分体式制导的探测模式及精度分析方法-CN201910599811.0有效
发明人：李兴龙;姚郁;贺风华;郑天宇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： F41G3/00 文献下载
摘要：分体式制导的探测模式及精度分析方法，涉及分体式制导空间探测技术领域，为解决现有技术不能从同时保证目标相对距离以及视线角速度信息精确测量的角度出发，对分体式制导的探测模式进行分析的问题，包括步骤一：根据分体式制导场景下追踪器、观察器与目标间的三角构型关系，推导追踪器制导信息的间接解算方程及其解算误差灵敏度；步骤二：根据分体式制导的分离与拦截特点，对可达探测构型进行定量分析；步骤三：根据现有空间探测技术，提出若干种探测模式；步骤四：根据解算误差灵敏度以及可达探测构型的分析结果，得到分体式制导的探测精度分析方法，并对不同探测模式的探测性能进行对比分析，得到适合于空间非合作制导任务的探测模式。
体式制导探测模式精度分析方法

[发明专利]一种姿态控制与姿态测量分时复用的航天器姿态控制方法-CN201810827097.1有效
发明人：赵辉;刘晓坤;陈松林;姚郁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-07-25 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供一种姿态控制与姿态测量分时复用的航天器姿态控制方法，属于航天器控制技术领域。本发明首先设定航天器姿态闭环控制采样周期，并将单位航天器姿态闭环控制采样周期划分为姿态测量分时时间区间和姿态控制分时时间区间；然后在姿态控制分时时间区间内进行执行器力矩指令规划；利用冲量等效原理确定力矩指令规划后的力矩指令；最后设计姿态控制器实现分时后的航天器姿态闭环控制。本发明解决了现有执行器与敏感器之间的耦合影响，导致航天器姿态控制精度降低的问题。本发明可用于航天器姿态控制。
一种姿态控制测量分时航天器方法

[发明专利]一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器-CN201811112939.1有效
发明人：陈硕;赵辉;霍鑫;陈维山;姚郁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-09-21 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： F16D1/08 文献下载
摘要：一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，本发明涉及联轴器技术领域。本发明旨在提出一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，以解决目前应用于倾侧变速飞轮的联轴器存在导致转子失稳的问题。所述联轴器包括内轴和套装在内轴上的外轴套；内轴一端面具有一个开有通孔的小凸台，内轴另一端开有盲孔，所述盲孔与小凸台上的通孔贯通，内轴的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布；所述外轴套一端外侧具有用于和转子连接的法兰状结构，外轴套的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布。本发明设计结构仅有两个零件组成，提高了两轴连接的定位精度，减少了装配工序，使得整个装置的布局更为紧凑。
一种应用于倾侧变速飞轮联轴器

[发明专利]一种基于驱动电流的双轴精密离心机回转台动平衡方法-CN201910078861.4有效
发明人：霍鑫;单丙杰;王玘玥;张媛媛;陈松林;赵辉;马杰;陈维山;姚郁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： B04B9/14 文献下载
摘要：一种基于驱动电流的双轴精密离心机回转台动平衡方法，属于机械转子动平衡技术领域。为了解决现有的精密离心机回转台动平衡方法存在的动不平衡辨识精度较低，操作和计算过程复杂且耗时大等问题。设置双轴精密离心机主轴以小转速ω0运行，回转台以转速‑ω0运行，采集回转台驱动电流的基准数据；设置双轴精密离心机主轴以工作转速ω运行，回转台以转速‑ω运行，采集回转台驱动电流数据，提取电流的一倍频成分；设置双轴精密离心机以转速ω运行，根据所得的电流一倍频通过添加试重的方式对回转台的动不平衡量进行精确辨识并配平。此方法不依赖于任何外置的精密传感器，对回转台轴系动不平衡的辨识精度更高，简单易行、无需多次实验，从工程应用角度来说更加实用。
一种基于驱动电流精密离心机回转动平衡方法

[发明专利]基于六个功率开关管的两相三电平逆变驱动电路-CN201511008881.2有效
发明人：史维佳;赵辉;马杰;姚郁;刘晓坤 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2015-12-28 - 公布日： 2019-03-12 - 主分类号： H02P27/06 文献下载
摘要：基于六个功率开关管的两相三电平逆变驱动电路，涉及两相致动器的驱动技术领域。本发明是为了解决现有逆变拓扑结构所设计出的超声电机驱动电路的损耗高、体积大、可靠性差，限制了超声电机系统的应用的问题。本发明每个MOS管的漏极与源极间接有续流二极管，一号MOS管的漏极、三号MOS管的漏极和五号MOS管的漏极相连，作为直流母线正极，二号MOS管的源极、四号MOS管的源极和六号MOS管的源极相连，作为直流母线负极，一号与二号MOS管的漏极相连，作为第一电压输出端，三号与四号MOS管的漏极相连，作为公共地输出端，五号与六号MOS管的漏极相连，作为第二电压输出端。它用于多种两相超声/电磁电机驱动电路设计中。
基于六个功率开关两相电平驱动电路

[发明专利]一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置-CN201811112940.4在审
发明人：陈硕;赵辉;陈维山;霍鑫;姚郁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-09-21 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： B23Q23/00 文献下载
摘要：一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置，涉及转子振动主动抑制技术领域。为了解决传统滚动轴承支承轴系的回转精度难以通过机械加工和装配环节获得突破性提高，回转误差影响机床加工精度等实际问题。多个压电致动总成设置在滚动轴承座外侧面对称位置上，通过绝缘垫片安装在滚动轴承座外侧面上，压电致动器在安装时施加预紧力；致动器支承套装在滚动轴承座上，多个压电致动总成位于滚动轴承座和致动器支承之间；传感器用于测量转动主轴选定测量点的径向信息；控制电路内运行主动补偿控制算法，根据传感器测得的位置信号解算出轴承座处待补偿信息，产生驱动压电致动器的控制信号；驱动电路对控制器产生的控制信号进行放大并加载于压电致动器。
压电致动器滚动轴承座回转误差主动补偿装置控制信号压电致动机械轴致动器传感器支承滚动轴承待补偿信息对称位置机械加工径向信息绝缘垫片控制电路控制算法驱动电路实际问题位置信号选定测量影响机床主动补偿主动抑制转动主轴转子振动控制器外侧面预紧力支承轴轴承座加载解算回转装配测量放大施加驱动环节加工

[发明专利]一种多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法-CN201810970981.0在审
发明人：王龙;贺风华;姚郁;杨宝庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-08-22 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法，属于飞行器制导控制领域。目前多飞行器分时协同拦截的设计并未考虑拦截时间间隔对后续飞行器拦截性能的影响，难以应用于目标运动信息探测不准下的拦截问题。设计分时协同拦截的作战过程；计算后续飞行器M₂在不同时刻所要覆盖的预测命中区域在视线坐标系Oyz平面内的投影；构造基于区域覆盖的分时协同拦截指标，建立分时协同拦截问题的数学模型；基于区域覆盖优化方法，设计分时协同拦截的时间间隔。本发明给出了目标运动信息探测不准下的分时协同拦截设计框架，将拦截时间间隔的设计问题转化为区域覆盖优化的求解问题，本发明提出的方法还可应用于带有假目标的协同拦截设计，具有更广泛的适用范围。
拦截分时协同飞行器区域覆盖目标运动信息探测飞行器制导求解问题数学模型问题转化假目标投影应用优化命中视线预测作战覆盖

[发明专利]一种基于深度图的运动障碍物检测及定位方法-CN201810520571.6在审
发明人：于庆涛;贺风华;姚郁;姚昊迪;马杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：一种基于深度图的运动障碍物检测及定位方法，涉及一种基于双目视觉深度图像的运动障碍物检测与定位方法。本发明为了解决现有基于视觉的障碍物检测与定位方法存在的计算量大、实时性较差、难以区分图像特征较为相似的障碍物与周围环境的问题。本发明通过平行配置的双目摄像机采集深度图，并对深度图像进行去噪、二值化等处理获得候选障碍物在图像中的轮廓，然后将候选障碍物所在位置转换到局部地理坐标系中，结合空间位置关系去除特定位置干扰，并使用卡尔曼滤波的方式对障碍物的运动状态进行估计，提到对于障碍物的定位准确度。本发明适用于基于双目视觉深度图像的运动障碍物检测与定位。
运动障碍物深度图像深度图障碍物检测候选障碍物双目视觉定位准确度卡尔曼滤波双目摄像机障碍物检测结合空间局部地理平行配置图像特征位置干扰运动状态二值化计算量实时性去噪去除采集视觉图像转换

[发明专利]基于单目视觉的地面T形运动目标检测与定位方法-CN201810520560.8在审
发明人：侯谊;贺风华;姚郁;马杰;郝宁 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G06T7/136 文献下载
摘要：基于单目视觉的地面T形运动目标检测与定位方法，涉及目标检测技术领域。本发明为了实现在旋翼无人机上能够准确的获取地面上T型板的位置和方向。本发明首先采集一定数量的目标正样本与负样本图片，根据图片生成分类器；然后，输入摄像头采集的图片，用一定大小的检测窗口获取图片不同的区域，对获取的区域提取HOG特征，将特征输入训练好的分类器，以判断该区域是否为目标；对于是目标的区域，进行颜色空间变换，根据阈值进行图像分割，生成而二值图，之后对二值图进行形状分析，以得出T型板的方向；最后，根据相机的姿态和高度信息，进行坐标变换，得出目标与飞行器的相对位置与方向。本发明适用于无人机获取地面移动目标的相对位置与运动方向。
运动目标检测单目视觉二值图分类器地面移动目标颜色空间变换摄像头采集位置和方向高度信息目标检测区域提取特征输入图片生成图像分割形状分析坐标变换负样本正样本飞行器旋翼图片相机采集检测

[发明专利]一种带有不平衡负载的四旋翼无人机位姿控制方法-CN201810520558.0在审
发明人：许中研;贺风华;姚郁;马杰;王宁远 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-08-07 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：一种带有不平衡负载的四旋翼无人机位姿控制方法，属于无人机控制技术领域。本发明为了解决装载重心未知、安装位置不确定的不平衡负载时无人机无法继续稳定飞行的问题。本发明首先利用坐标变换和动力学分析推导出四旋翼无人机在装载不平衡负载前后的运动学模型和动力学模型；在得到飞行过程中传感器测量数据后通过扩展卡尔曼滤波方法得到高精度、无滞后的飞行状态，并通过飞行状态辨识出大概的重心位置；设计四旋翼飞行器的姿态控制器、位置控制器，并通过补偿螺旋桨转速的方式改进控制器以抵消重心位置变化所带来的额外旋转运动和线运动。本发明适用于在四旋翼无人机的起飞和悬停阶段估计重心位置并建立补偿控制器。
不平衡负载旋翼重心位置飞行状态位姿控制装载传感器测量数据扩展卡尔曼滤波四旋翼飞行器补偿控制器动力学分析动力学模型螺旋桨转速位置控制器无人机控制运动学模型姿态控制器飞行过程稳定飞行坐标变换控制器线运动辨识推导悬停抵消起飞重心滞后改进

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