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[发明专利]一种起落架缓冲性能的校核方法-CN202310706234.7在审
发明人：李道春;毕澜羲;邵浩原;姚卓尔;阚梓;罗漳平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种起落架缓冲性能的校核方法，包括：对起落架的部件进行刚性体和柔性体划分；建立起落架的模型，包括建立轮胎的柔性体模型，及其余部件为刚性体构件，对其建立刚性体模型；起落架采用支柱式双气腔缓冲器，其轴向力包括气柱压缩产生的空气弹簧力以及油液流动产生的液压阻尼力，计算弹簧阻尼梁的弹簧力和阻尼系数，还原起落架吸能特性；设置起落架模型的速度场，设置起落架及甲板模型的重力场，并进行仿真，根据仿真结果对缓冲性能进行校核；判断校核得到的数据，若不满足设计要求，对参数进行优化并重复以上步骤，依据新的计算结果在模型中进行修改，并进行仿真计算，直至得到的各项指标满足设计要求，完成起落架缓冲性能的校核。
一种起落架缓冲性能校核方法

[发明专利]一种考虑惯性耦合的柔性飞行动力学建模与分析方法-CN202111345980.5有效
发明人：李道春;邵浩原;聂璐;赵仕伟;申童;姚卓尔;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑惯性耦合的柔性飞行动力学建模与分析方法，从准坐标系下表达的拉格朗日方程出发，建立能够反映惯性耦合的柔性飞行器飞行动力学关系方程；针对忽略惯性耦合的柔性飞行器动力学模型，利用准定常气动力模型建立了与采用刚体假设的飞行动力学模型类似的柔性飞行动力学模型，保证了一定计算精度条件下，提高计算效率。本发明的方法可以用于采用细长体布局的高速飞行器、大型运输机和超大展弦比无人机飞行动力学建模及后续动力学分析，从而为相关设计提供指导思想，且具有一定的工程应用价值。
一种考虑惯性耦合柔性飞行动力学建模分析方法

[发明专利]一种大展弦比飞机体自由度颤振的预测方法-CN202310875463.1有效
发明人：李道春;王天杰;阚梓;姚卓尔;邵浩原;赵仕伟;罗漳平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种大展弦比飞机体自由度颤振的预测方法，属于飞行器气动弹性技术领域，解决了现有技术中不能获得大展弦比飞机体自由度颤振产生的具体条件、进而不能对大展弦比飞机体自由度颤振进行定量预测的问题。本发明通过构建大展弦比飞机刚柔耦合模型并进行求解，预测大展弦比飞机体自由度颤振；明确了在给定大展弦比飞机的迎角的情况下，准确地预测获得大展弦比飞机体自由度颤振临界速度；方法简洁清晰，便于航空工程应用；可塑性强；能够在航空工程应用中准确地、便捷地预测获得大展弦比飞机体自由度颤振临界速度，有效避免了大展弦比飞机飞行过程中体自由度颤振的发生，保障飞行员和大展弦比飞机的安全。
一种展弦比飞机自由度预测方法

[发明专利]一种湿滑跑道下无人机安全起飞轨迹设计方法-CN202111681680.4有效
发明人：李道春;申童;赵仕伟;阚梓;邵浩原;姚卓尔;罗漳平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种湿滑跑道下无人机安全起飞轨迹设计方法，包括：采集无人机在滑跑起飞过程中的滑跑摩擦系数、起飞推力、最大爬升角、升阻力系数等性能参数，结合本次飞行任务的跑道长度与无人机质量，建立无人机起飞滑跑平衡方程；迭代求解无人机起飞滑跑平衡方程，得到无人机在湿滑跑道的滑跑距离；设置无人机起飞爬升过程中需达到的安全航迹点，以及无人机滑跑结束、开始爬升位置；计算无人机爬升角度，生成包括滑跑段和爬升段的无人机安全起飞轨迹。本发明在机场湿滑跑道情况下，基于无人机的实际性能，判断其是否可以安全起飞，并设计相应的无人机起飞轨迹，从而给出无人机在湿滑跑道起飞时的操作建议，以提升无人机在起飞过程中的安全性能。
一种滑跑无人机安全起飞轨迹设计方法

[发明专利]一种载荷突变后的无人机姿态稳定控制方法-CN202310324407.9有效
发明人：李道春;姚卓尔;甄冲;姜运;邵浩原;王天杰;刘奕良;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学;中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种载荷突变后的无人机姿态稳定控制方法，属于航空器飞行控制技术领域。本发明通过RBF神经网络来对无人机在卸载设备后载荷突变带来的系统干扰进行补偿，并结合滑模控制来实现无人机在载荷突变后的姿态稳定，从而能够提升无人机在卸载设备后的姿态稳定性。解决了现有技术中无人机在卸载承载物后载荷突变带来姿态失稳的问题。
一种载荷突变无人机姿态稳定控制方法

[发明专利]考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法-CN202310133143.9有效
发明人：阚梓;李道春;董博灏;李华东;姚卓尔;邵浩原;刘奕良;赵仕伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法，包括：对无人机随机运动信号进行滤波，得到控制舵面偏转角度；考虑大展弦比无人机机翼的柔性，采用CFD非定常气动力求解器计算不同时刻下偏转角度对应的气动力响应；建立长短期记忆神经网络模型，将不同时刻下偏转角度及气动力响应作为训练样本集，训练长短期记忆神经网络模型；将给定的无人机控制舵面受迫震荡运动时的偏转角度输入训练完成的长短期记忆神经网络模型，得到相应的气动力响应，对偏转角度求导获得气动导数。该方法考虑大展弦比机翼柔性对无人机气动力的影响，能够得到更加准确的气动导数，从而为相关设计提供指导，提高大展弦比无人机的飞行控制能力。
考虑气动结构耦合展弦比无人机导数预测方法

[发明专利]一种针对海面低空侧风切变的无人机抗扰方法和抗扰系统-CN202310133132.0有效
发明人：李道春;王永志;王天杰;邵浩原;姚卓尔;阚梓;向锦武 -专利权人：北京航空航天大学;彩虹无人机科技有限公司
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供一种针对海面低空侧风切变的无人机抗扰方法和抗扰系统，1）建立无人机的力矩方程组；2）根据风扰特征将力矩方程组转化为海面低空侧风切变的无人机抗扰方程组；3）获取对应简化后变化量方程组；4）求解获取姿态控制响应，，其中表示副翼偏转角，表示方向舵偏转角；5）持续将侧风切变导致的新的侧滑角反馈回控制系统，重复求解变化量方程组以调整，的大小，从而使无人机回摆至稳定巡航状态。所述抗扰方法和抗扰系统能够使得无人机在海面低空侧风切变干扰下保持姿态稳定，不需要人为矫正，对于海面低空侧风切变给无人机带来的扰动有较好抑制作用，同时本发明所提出的抗扰方法和抗扰系统不会给无人机带来较大的额外重量。
一种针对海面低空切变无人机方法系统

[发明专利]一种针对水下探测任务的无人机协调转弯飞行方法-CN202310133139.2有效
发明人：李道春;姜运;邵浩原;姚卓尔;王天杰;阚梓;向锦武 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种针对水下探测任务的无人机协调转弯飞行方法，属于航空器飞行控制技术领域。本发明通过获取协调转弯所需要的迎角补偿和稳态角速率，设计了考虑转弯迎角补偿的副翼通道、升降舵通道、方向舵通道和发动机通道协调转弯耦合控制策略和控制律，对执行水下探测任务的无人机协调转弯控制中的“高度损失”问题和“侧滑角控制”问题有着良好的适用性。
一种针对水下探测任务无人机协调转弯飞行方法

[发明专利]一种舰载机拦阻着舰过程的刚柔耦合动力学建模仿真方法-CN202110702788.0有效
发明人：李道春;邵浩原;姚卓尔;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-06-24 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种舰载机拦阻着舰过程的刚柔耦合动力学建模仿真方法，通过对舰载机、前起落架、主起落架、拦阻钩、甲板、拦阻装置的建模进行分析，基于刚柔耦合动力学理论，构建完整拦阻着舰过程有限元模型，然后对有限元模型进行校验与修正，完成飞机拦阻着陆动力学仿真的构建过程。该模型的计算仿真过程更接近真实着舰状态，可以保证舰载机着舰过程起落架、拦阻钩索等关键部件结构动响应计算的准确性，同时具备一定的高效性，该模型可为甲板运动、舰尾流、钩索动态啮合、起落架缓冲特性、拦阻装置性能和飞行控制要素的计算提供接口，为解决起落架/拦阻钩等关键机构总体布局、参数定义、钩索动态参数匹配及确定理想着舰点等难题提供解决方案。
一种舰载拦阻过程耦合动力学建模仿真方法

[发明专利]一种降低复合材料旋翼动应力水平的设计方法-CN202010661349.5有效
发明人：李道春;赵仕伟;阚梓;陈世泽;李华东;向锦武 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-07-10 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低复合材料旋翼动应力水平的设计方法，基于计算流体模型软件计算各阶模态的广义气动力，采用直升机旋翼桨叶的复合材料铺层角度和厚度作为设计变量，以直升机旋翼桨叶的振动水平指数为目标函数，以直升机旋翼桨叶的振型节点位置、质量、自旋惯量要求为约束函数，建立降低直升机旋翼桨叶振动和动应力水平的优化模型，基于灵敏度分析优化和全局优化的优化设计方法对优化模型求解，得到桨叶振动水平指数，输出优化后的桨叶设计变量。与现有方法中旋翼气动力模型不够准确，不能精确模拟旋翼的复杂空气动力环境相比，本发明基于降阶模型建立复合材料旋翼的气动力降阶模型的状态空间模型更加精确，可有效降低旋翼桨叶的动应力水平。
一种降低复合材料旋翼动应力水平设计方法

[发明专利]一种柔性飞行器的起降轨迹规划方法-CN202111266799.5有效
发明人：李道春;赵仕伟;邵浩原;阚梓;申童;姚卓尔 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：一种柔性飞行器的起降轨迹规划方法，包括：步骤一，建立柔性无人机气动力模型、发动机模型、大气环境模型；步骤二，建立柔性无人机飞行动力学模型；步骤三，建立柔性无人机最优控制模型；步骤四，开展柔性无人机轨迹规划。
一种柔性飞行器起降轨迹规划方法

[发明专利]一种随动载荷突变的大展弦比无人机飞行动力学分析方法-CN202310133138.8在审
发明人：李道春;刘奕良;姚卓尔;赵仕伟;邵浩原;姜运;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种随动载荷突变的大展弦比无人机飞行动力学分析方法，包括：建立无人机挂载投放的多体动力学方程；求解挂载投放带来的时间历程下非稳态气动力分布的变化；计算投放挂载后机翼的变形情况；计算机翼产生柔性变形后的非稳态气动力分布的变化；将非稳态气动力分布的变化带入多体动力学方程，同时考虑挂载分离带来的无人机质心位置以及惯量矩阵的变化，利用无人机运动学方程分析无人机的动力学响应。该方法同时考虑了系统质量和惯性矩的实时变化以及大展弦比的柔性变形、挂载脱离带来的非稳态气动力，能够更好地预测投放后载机的运动响应情况，尤其适用于挂载质量相较载机较大，大展弦比的察打一体无人机挂载发射的飞行动力学分析。
一种载荷突变展弦比无人机飞行动力学分析方法

[发明专利]一种针对侦察任务的无人机主动抗干扰飞行控制方法-CN202211644482.5有效
发明人：阚梓;李道春;王永志;姚卓尔;邵浩原;姜运;向锦武 -专利权人：北京航空航天大学;彩虹无人机科技有限公司
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对侦察任务的无人机主动抗干扰飞行控制方法，包括步骤：针对无人机在存在外界干扰的环境中执行侦察任务情况，基于无人机定直平飞状态，建立无人机的状态空间方程；将无人机的状态空间方程分解为两部分：已知部分和未知部分，其中未知部分包括系统未建模状态以及集总扰动；设计扩张观测器，将未知部分视为系统的状态之一，更新无人机的状态空间方程，并对其进行观测，得到未知部分的观测值；采用滑模控制方法，设计滑模面；将扩张观测器与滑模面结合，设计无人机姿态控制器；采用李雅普诺夫稳定性判据分析系统稳定性。该飞行控制方法具有主动抗干扰能力，能够适应环境扰动较为剧烈的侦察任务环境。
一种针对侦察任务无人机主动抗干扰飞行控制方法

[发明专利]一种大展弦比无人机刚柔耦合建模分析方法-CN202211679475.9有效
发明人：李道春;王永志;邵浩原;姚卓尔;姜运;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学;彩虹无人机科技有限公司
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明属于飞行器飞行动力学技术领域，公开了一种大展弦比无人机刚柔耦合建模分析方法，包括：（1）定义大展弦比无人机刚柔耦合动力学建模坐标系；（2）建立大展弦比无人机结构模型；（3）建立后机身、平尾结构模型，引入多梁连接结构布置的分叉梁结构模型，建立非连续因素的非连续因素方程；（4）建立大展弦比无人机气动模型；步骤（5）建立大展弦比无人机刚柔耦合飞行动力学模型，得到刚柔耦合动力学方程组；步骤（6）求解上述刚柔耦合动力学方程组，大展弦比无人机气动弹性颤振和全机运动稳定性分析。基于上述流程得到刚柔耦合动力学模型，可实现大展弦比无人机静态平衡状态、静/动稳定性和非线性时域响应等动力学响应求解。
一种展弦比无人机耦合建模分析方法

[发明专利]一种考虑探测任务约束的无人机边界保护控制方法-CN202211679488.6有效
发明人：阚梓;李道春;王永志;邵浩原;姚卓尔;姜运;向锦武 -专利权人：北京航空航天大学;彩虹无人机科技有限公司
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种考虑探测任务约束的无人机边界保护控制方法，属于无人机飞行控制技术领域，解决了现有技术中无人机在海域执行任务时的飞行稳定性低、飞行风险高和探测任务执行困难的问题。本发明的方法通过设置能够适用于海上环境作业和探测设备的无人机的自增稳控制律、无人机边界保护控制律、无人机的非线性动态逆控制律和比例积分补偿控制律实现对无人机的控制，使无人机在执行海域探测任务时，具有更高的飞行品质，同时提高了机上外挂特殊探测设备的保障能力，进而保障无人机高效、稳定执行探测任务。
一种考虑探测任务约束无人机边界保护控制方法

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