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[发明专利]多旋翼机控制器半实物仿真系统-CN202110256813.7有效
发明人：何绍溟;曹欣屹;郭凯阳;宋韬;张福彪;王江;王辉 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多旋翼机控制器半实物仿真系统，包括主控计算机、双轴转台和飞控板，双轴转台与主控计算机连接，接收主控计算机输出的姿态控制信息，根据姿态控制信息进行主轴和倾斜轴的转动；飞控板设置在双轴转台的转台台面上，与主控计算机连接，将测量的姿态运动信息反馈给主控计算机。本发明公开的多旋翼机控制器半实物仿真系统，有助于控制器参数的整定，有效地降低了飞行试验的成本和危险性，提高了实验的可重复性和可靠性。
旋翼机控制器实物仿真系统

[发明专利]利用地磁信息和声呐传感器解算飞行器姿态的方法-CN201910256855.3有效
发明人：林德福;李虹言;王江;王伟;王辉;宋韬;张福彪;莫雳;周永佳;白婵 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用地磁信息和声呐传感器解算飞行器姿态的方法，该方法通过采用自适应最小二乘滤波法，根据飞行器纵轴与地磁矢量的夹角变化确定测量噪声协方差矩阵，以实现对飞行器滚转角的最优估计。该方法通过地磁信息和声呐传感器配合使用，可以消除飞行器测量盲区的影响。
利用地磁信息声呐传感器飞行器姿态方法

[发明专利]参数化空战机动动作实现方法-CN202310550960.4在审
发明人：莫雳;杨冰玮;李东昌;陈灿;范世鹏;张福彪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-05-16 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种参数化空战机动动作实现方法，包括以下步骤：对机动动作进行归类，获得典型动作；采用控制参数对典型动作进行描述，所述控制参数包括多种类型；在两个典型动作衔接过程中，针对涉及到的每一种控制参数，通过对该类型控制参数进行数值过渡，实现两个典型动作的平滑切换。本发明公开的参数化空战机动动作实现方法，提高了动作切换的平滑程度，切换过程能量损耗小，切换速度快。
参数空战机动动作实现方法

[发明专利]一种无线传感器网络高精度定位方法、系统及电子设备-CN202111676725.9在审
发明人：林德福;丁宇;张福彪;叶建川;何绍溟;王辉;王江 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H04W64/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种无线传感器网络高精度定位方法、系统及电子设备。本发明所提供的方法包括：建立训练样本；利用训练样本对核函数极限学习机进行训练；将未知节点间的跳数作为测试样本，得到未知节点的位置。本发明利用核函数极限学习机算法进行节点定位，能够通过训练后的单隐含层前馈神经网络直接得到未知节点的位置，避免其他算法定位的复杂过程，节省算法的定位时间，更适合实际应用。
一种无线传感器网络高精度定位方法系统电子设备

[发明专利]一种可快速回收的高速巡飞弹-CN202111212096.4在审
发明人：吕佩剑;莫雳;张福彪;范世鹏;黄璐;林德福 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： F42B30/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种可快速回收的高速巡飞弹，在巡飞弹主体(1)尾部设置有边界层吸入式推进装置(2)，在巡飞弹主体(1)上设置有流线型径向缩口(11)，所述径向缩口(11)设置在边界层吸入式推进装置(2)的前端。本发明公开的可快速回收的高速巡飞弹飞行能耗降低，可回收从而实现重复使用，对目标具有多种打击方式。
一种快速回收高速飞弹

[发明专利]基于全过程约束的四旋翼实时轨迹规划及降落控制方法-CN202111575635.0有效
发明人： 张福彪;王亚凯;林德福;莫雳;宋韬;周天泽;陈祺;刘明成;郎帅鹏;孙之问;王昭舜 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全过程约束的四旋翼实时轨迹规划及降落控制方法，该方法中，通过通信系统获得降落平台的运动信息，通过其携带的传感器获得其自身的运动信息，即可获得一组相对距离和相对速度信息，当距离较近时，通过视觉传感器直接获得相对距离和相对速度信息，其精度较高；进而获得估计的降落时间，基于预测时域，将所述降落时间分为固定份数，每份之间的临界点即为采样点，估计出飞行器在每个采用点处的状态向量，并据此控制飞行器沿着估计轨迹飞行，到达第一个采样点后，重复上述步骤，重新估计轨迹，再次控制飞行器到达第一个采样点；直至飞行器到达降落平台，完成飞行器降落。
基于全过程约束四旋翼实时轨迹规划降落控制方法

[发明专利]基于图神经网络的无人机协同定位系统及方法-CN202011233365.0有效
发明人： 张福彪;周天泽;林德福;王亚凯;杨希雯;郎帅鹏;刘明成;毛杜芃 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于图神经网络的无人机协同定位系统及方法，包括多个无人机、服务器和无人机仿真平台，通过在无人机仿真平台上建立神经网络训练模型获得无人机上搭载的图神经网络模型，使得无人机能够自主生成控制指令，实现多无人机的协同定位。本发明提供的基于图神经网络的无人机协同定位系统及方法，采用去中心化的控制系统，对服务器要求低，可实现无人机的实时控制，并且定位准确度高，抗干扰能力强。
基于神经网络无人机协同定位系统方法

[发明专利]基于柔网捕获的低慢小目标集群反制装置及其反制方法-CN202011568258.3有效
发明人：林德福;曹欣屹;郭凯阳;张福彪;吴则良;范世鹏 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： F41H11/02 文献下载
摘要：本发明公开一种基于柔网捕获的低慢小目标集群反制装置及其反制方法，该装置通过多架四旋翼无人机共同携带柔性捕获网来捕获目标，通过将柔性捕获网的网孔设置为三角形，并且该三角形的尺寸接近目标无人机桨叶的半径长度，使得该柔性捕获网罩住目标无人机时，目标无人机桨叶会因搅动网孔而停转，并使其挂在柔性捕获网上，再控制旋翼无人机与柔性捕获网脱离，即可使得目标无人机和柔性捕获网一同落地，该装置还设置有降落伞，进而防止目标无人机因摔碎而失去研究价值，该装置不仅有成本低、效率高、可重复利用等特点，还具有利用降落伞安全回收目标的功能，保证了目标结构完好性，便于进一步分析目标信息。
基于网捕低慢小目标集群反制装置及其方法

[发明专利]基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障方法-CN202110271559.8在审
发明人： 张福彪;刘明成;林德福;毛杜芃;王亚凯;丁宇;郎帅鹏;杨希雯;周天泽 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障系统，该系统包括地面任务管理系统、传感系统、自适应非线性模型预测避障系统和动力系统。本发明还公开了一种基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障方法，该方法包括以下步骤：步骤1，获取无人机目标轨迹信息和障碍物信息；步骤2，获取无人机的实时状态；步骤3，根据步骤1和步骤2的信息，获得控制指令。本发明提供的基于自适应非线性模型预测控制的四旋翼无人机避障方法，能够同时解决四旋翼无人机飞行控制中的故障处理和障碍规避两大难题，显著提高飞行性能。
基于自适应非线性模型预测控制四旋翼无人机方法

[发明专利]采用两级大小叶片的边界层吸入式推进器-CN202110821383.9有效
发明人：吕佩剑;莫雳;张福彪;范世鹏;黄璐;林德福 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-07-20 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： B64C11/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用两级大小叶片的边界层吸入式推进器，该边界层吸入式推进器安装在飞行器的尾部，所述推进器上设置有大转子和小转子，大转子的叶片采用较低的旋转速度，产生主要部分的推力，满足飞行器爬升性能；小转子的叶片采用更高的旋转速度，能够增加根部载荷，从而使推进器叶片接近理想的载荷,最大限度地减弱推进器下游气流所含能量。
采用两级大小叶片边界层吸入推进器

[发明专利]基于分数阶微积分的无人机集群区域覆盖控制系统及方法-CN202010443887.7有效
发明人： 张福彪;陈祺;林德福;郑多;宋韬 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分数阶微积分的无人机集群区域覆盖控制系统及方法，该控制系统包括无人机、传感器、执行器和地面站，传感器和执行器搭载在无人机上，传感器和执行器分别与地面站通信连接。本发明采用集群无人机形成无线传感器‑执行器网络，对目标物分布情况进行检测，并发送至地面站，地面站对检测结果进行分析处理，预测目标物的期望场分布，对无人机位置进行部署，由执行器对目标物进行控制，改变目标物分布，至完全消除目标物。本发明采用反馈闭环系统，使无人机能够按照目标物分布进行覆盖部署，提高对目标物的控制效率，实现对目标物的动态实时有效控制。
基于分数微积分无人机集群区域覆盖控制系统方法

[发明专利]基于并发学习神经网络的三角翼飞行器容错控制方法-CN202110121733.0在审
发明人： 张福彪;郎帅鹏;林德福;杨希雯;王亚凯;丁宇;刘明成;毛杜芃;周天泽 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种三角翼飞行器容错控制方法，该方法中，通过建立并发学习神经网络，在基础控制器的基础上引入容错机制，使得无人飞行器发生故障后，飞行器能够在线处理并解决，实现在某种可接受的状态下继续工作。同时，并发学习可以记录历史数据，在没有持续激励的情况下保证神经网络权重的收敛，进而可以执行要求更高的任务。
基于并发学习神经网络三角飞行器容错控制方法

[发明专利]反极性等离子弧机器人增材制造系统及其实现方法-CN201710479299.7有效
发明人：王振民;张福彪;韦俊好;王鹏飞 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2017-06-22 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种反极性等离子弧机器人增材制造系统及其实现方法，系统包括工业机器人、增材制造电源、送丝机、机器视觉系统、工业计算机、等离子焊枪、制冷装置、气体装置以及辅助工装夹具；所述工业机器人、增材制造电源、送丝机、制冷装置、气体装置、辅助工装夹具均通过CAN BUS总线与工业计算机相连；所述机器视觉系统通过TCP/IP协议与工业计算机相连；所述等离子焊枪连接所述制冷装置、增材制造电源、送丝机、气体装置以及辅助工装夹具；所述制冷装置还与增材制造电源相连。本发明拓扑结构简单，全数字化控制，可以根据材料与工件的特性采用所需的任意电流波形进行增材制造，工艺适应性好，可提升增材制造的工艺质量。
极性等离子机器人制造系统及其实现方法

[发明专利]一种高精度多旋翼机协同定位方法及系统-CN202010725789.2有效
发明人：林德福;杨希雯;宋韬;侯淼;王江;郑多;张福彪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明提供一种高精度多旋翼机协同定位方法及系统，该方法包括：选定需要进行定位的目标；n个无人机进行信息数据的采集，所述信息数据包括无人机自身参数信息、目标视线角信息以及无人机与目标的距离信息；对所述信息数据进行处理，获得目标位置的估计值。本发明所提供的方法采用多无人机协同采集信息，将光电吊舱和组合导航模块之间的安装误差引入最小二乘模型中，实现了在惯性导航元件精度较低的情况下、在短时间内对远距离目标的高精度定位，定位精度高、时间短。
一种高精度旋翼机协同定位方法系统

[发明专利]基于机载视觉的无人机抗干扰集群编队控制方法-CN202011105565.8有效
发明人：林德福;郭凯阳;何绍溟;宋韬;张福彪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-10-15 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机载视觉的无人机抗干扰集群编队控制方法，该方法中，僚机通过机载视觉系统识别长机，获得自身相对于长机的位置和速度信息，从而使得僚机能够在信号干扰/屏蔽的情况下执行编队作业，控制僚机以平滑变化的速度到达集群编队中的期望位置，再保持与长机相同的速度跟随长机飞行，从而完成编队控制。
基于机载视觉无人机抗干扰集群编队控制方法

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