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[发明专利]一种固定翼无人机纵向高度速度解耦非线性控制方法-CN202211466674.1在审
发明人：陈清阳;辛宏博;王鹏;王玉杰;侯中喜 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种固定翼无人机纵向高度速度解耦非线性控制方法，包括：确定无人机的期望飞行空速和期望飞行高度；设计期望高度变化率，通过期望高度变化率以及期望飞行空速，计算得到期望航迹倾角；通过期望飞行空速和期望航迹倾角，计算得到对应的配平迎角和期望姿态角；根据配平迎角与实际迎角偏差，基于增量非线性动态逆方法设计推力‑迎角控制律，得到推力控制指令；根据期望姿态角与实际姿态角偏差，基于增量非线性动态逆方法设计俯仰角控制律，得到升降舵偏指令。本发明应用于无人机领域，不仅解决了大迎角状态下气动特性非线性的影响，且对模型误差有较好的适应性，可适用于大迎角状态飞行，有效降低着陆速度，提高起降过程安全性。
一种固定无人机纵向高度速度非线性控制方法

[发明专利]一种时空约束下多无人机协同路径规划与制导方法-CN202010441326.3有效
发明人：王玉杰;陈清阳;侯中喜;鲁亚飞;贾高伟;朱柄杰;辛宏博;唐钟南 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种时空约束下多无人机协同路径规划与制导方法，包括获取无人机及目标点当前位置信息，建立无人机群与目标点所在的飞行平面坐标系；根据目标点投影坐标在飞行平面坐标系中确定威胁区域，计算无人机群与虚拟目标点形成映射关系的方案数据包，根据方案数据包计算无人机投影坐标到达虚拟目标点的飞行轨迹；进行寻优操作得到每个无人机对应的最优飞行轨迹，进行中段飞行制导；到达虚拟目标点的无人机群再进行末段飞行制导。本发明通过将无人机群协同打击过程分为中段飞行制导和末段飞行制导，将问题降维，降低了计算复杂度，不仅能够快速计算出无人机当前位置到目标位置的最优路径，而且能够满足打击末段实时航迹规划的要求。
一种时空约束无人机协同路径规划制导方法

[发明专利]一种低速固定翼无人机纵向可控域及稳定性分析方法-CN202211459213.1在审
发明人：陈清阳;辛宏博;王鹏;王玉杰;侯中喜 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种低速固定翼无人机纵向可控域及稳定性分析方法，包括：确定迎角和航迹倾角状态的期望工作范围；将迎角和航迹倾角期望值代入配平计算，得到配平升降舵偏、配平空速和配平推力；以迎角为横轴、航迹倾角为纵轴，将配平升降舵偏、配平空速和配平推力以等高线分布的形式表示，得到全状态配平等高线分布图；在全状态配平等高线分布图中引入飞行器性能约束和控制约束条件，得到可控域；在可控域内选择期望的工作点，计算该工作点邻域内速度、迎角变化趋势，得到速度迎角相图，并通过速度迎角相图判断该工作点的稳定性。本发明应用于无人机技术领域，具有配平求解复杂度低、结果展示直观性强和应用分析效率高等优点。
一种低速固定无人机纵向可控稳定性分析方法

[发明专利]一种无人机多余度控制系统决策方法及装置-CN202211693444.9在审
发明人：陈清阳;王玉杰;朱炳杰;王鹏;鲁亚飞;侯中喜;贾高伟;高显忠;辛宏博 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本申请涉及无人机控制技术领域的一种无人机多余度控制系统决策方法及装置，所述方法包括：多余度决策器实时接收每个飞行控制器输出的控制指令和传感器状态位，并统计工作正常的余度数量；多余度决策器根据工作正常的余度数量进行控制指令互检，并根据传感器状态位进行自检，确定最优控制指令；多余度决策器将最优控制指令通过网络接口传输到执行机构，作为当前时刻的有效控制指令。该方法可以根据多个冗余度的控制指令和传感器状态位筛选出最优飞行控制器，利用最优飞行控制器对当前控制周期内的无人机进行飞行控制。采用本方法可以灵活地实现余度的扩展，高效准确地判断每个余度的有效性，提升无人机控制系统的冗余度和安全性。
一种无人机多余控制系统决策方法装置

[发明专利]多机协同打击的快速航迹规划方法、装置及计算机设备-CN202110153486.2有效
发明人：陈清阳;王玉杰;辛宏博;鲁亚飞;贾高伟;朱炳杰;王鹏;唐钟南;包慧娟;周笑颜 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-02-04 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本申请涉及一种多机协同打击的快速航迹规划方法、装置及计算机设备。所述方法获取打击目标信息和N架无人机的初始状态，确定M个过渡目标状态；采用四种类型的Dubins曲线连接任意初始状态和任意过渡目标状态，并保存最短曲线的长度，得到N*M阶数字矩阵和对应N*M条最短可行路径；在该矩阵中按照初始状态到过渡目标状态路径最短的原则查找，得到包括初始状态、过渡目标状态及对应最短可行路径的结构数组；以数组中最短可行路径的最大长度为参考航线长度，利用Dubins曲线长度与圆弧半径的关系计算Dubins曲线半径，得到N架无人机期望航线，并进行空间分层，用于实际无人机飞行控制。该方法可实现多机协同打击时多台无人机的航线进行快速规划。
协同打击快速航迹规划方法装置计算机设备

[发明专利]一种飞行器目标打击航迹规划方法-CN201811247655.3有效
发明人：陈清阳;辛宏博;王玉杰;侯中喜;鲁亚飞;贾高伟;朱炳杰 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2018-10-25 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明提供一种飞行器目标打击航迹规划方法,包括：计算机确定飞行器及目标点当前位置信息；飞行环境建模：建立飞行空间坐标系X‑Y‑Z，飞行器平面位于飞行空间坐标系X‑Y‑Z中的X‑O‑Y平面内，目标点位于飞行空间坐标系X‑Y‑Z中的任意位置；获取打击目标在X‑O‑Y平面内的投影点T，求取飞行器到投影点T的最短轨迹长度Lbasic，即在二维平面内的最优轨迹规划；求取目标点到飞行器的最短投影长度Lmin；根据最短轨迹长度Lbasic与最短投影长度Lmin的关系，选取飞行器轨迹规划策略，求得在飞行器三维空间内的最优轨迹规划。复杂度低下，能够快速规划出飞行器的打击航迹并实施机动，有效的满足了实时航迹规划的要求。本发明应用于无人飞行器领域。
一种飞行器目标打击航迹规划方法

[发明专利]一种分段修正的气压高度估算方法-CN202010268777.1有效
发明人：陈清阳;鲁亚飞;贾高伟;王玉杰;王鹏;辛宏博;唐钟南 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： G01C5/06 文献下载
摘要：本发明提出了一种分段修正的气压高度估算方法，将GPS设备所获得的GPS高度信息以及气体压力传感器所获得的大气压力进行融合，通过分段区间内的实时GPS高度数据以及气压高度数据进行拟合，得到实时的气压高度信息的前馈修正公式。在此基础上，根据修正公式计算修正气压高度，再根据GPS高度数据计算得到反馈修正误差，从而得到完整的气压高度修正公式。本发明通过分段的气压高度修正，为大高度范围内运动的系统实时提供准确的气压高度信息。
一种分段修正气压高度估算方法

[发明专利]一种网络化多余度的飞行器控制系统-CN202010268538.6在审
发明人：陈清阳;侯中喜;鲁亚飞;贾高伟;王玉杰;王鹏;辛宏博;唐钟南;唐志颖;丁磊 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本发明提出了一种网络化多余度的飞行器控制系统，属于飞行器控制技术领域。本发明将多套相似或者非相似的飞控计算机，通过系统内的通信设备进行网络连接，并通过网络上的仲裁单元进行控制指令的比较与决策，选择合适的指令进行输出。另外，为了实现对仲裁单元的监督与冗余处理，系统内包含了连接主飞控计算机和仲裁单元的通道选择单元，根据仲裁单元和主飞控计算机的“心跳”信号判断两个单元的健康状态，并根据判断结果选择合理的指令来控制相应的执行机构，同时对工作异常的单元进行复位处理。本发明能够有效提高系统的可靠性与冗余度。
一种网络化多余飞行器控制系统

[发明专利]一种网络化通信的分布式无人机自驾仪-CN201811229338.9在审
发明人：陈清阳;侯中喜;郭正;王鹏;鲁亚飞;贾高伟;王玉杰;朱炳杰;高俊;唐志颖;辛宏博 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2018-10-22 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提出了一种网络化通信的分布式无人机自驾仪，属于无人机控制技术领域，该自驾仪包括：通信设备，用于通过多个网络接口实现自组网内通信；传感单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，用于采集无人机的测量数据，并通过通信设备传输给控制单元；所述控制单元，包括DSP，通过网络接口与所述通信设备数据交互；DSP根据无人机的飞行任务及所述测量数据完成控制率解算，形成控制指令通过通信设备传输给执行机构；所述执行单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，将所述控制指令处理后驱动无人机的执行机构。本发明提出了一种具有可扩展性强、使用灵活、适应性强、冗余度高的网络化通信的交互式无人机自驾仪。
通信设备自驾仪网络化通信数据交互网络接口测量数据控制指令多个网络接口无人机控制传感单元可扩展性传输后驱动控制率冗余度自组网解算采集飞行灵活通信

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