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[发明专利]无人机系统级健康评估方法和系统-CN202311126439.4在审
发明人： 戴训华;王远博 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-09-04 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F18/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机系统级健康评估方法和系统，其中方法包括：将无人机系统划分为系统、子系统、部件三个层级；分别对子系统层级的各子系统和部件层级的各部件进行权重划分；设定各子系统的惩罚因子和各部件的惩罚因子；对各部件进行健康评估；基于各子系统所包括的部件的健康得分、权重和惩罚因子对各子系统进行健康评估；基于各子系统的健康得分、权重和惩罚因子对无人机系统进行健康评估，得到无人机系统的健康得分。通过分布式部件级健康评估、分布式子系统级健康评估、集中式整机系统健康评估，形成从下至上的评估闭环，解决了现有技术无法全面评估整个无人机系统的问题。
无人机系统健康评估方法

[发明专利]一种大规模分布式无人机集群仿真系统-CN202310816793.3有效
发明人： 戴训华;陈德新 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种大规模分布式无人机集群仿真系统，包括云服务器以及与其通信连接的多台仿真计算机；每台仿真计算机部署有总控模块、三维环境仿真器、地面控制站和至少一架仿真无人机，每架仿真无人机对应一个无人机模型仿真器和一个与其通信连接的飞控模块；每台仿真计算机还部署有通信节点，用于存储无人机模型仿真器及三维环境仿真器上传的数据，多台仿真计算机的通信节点之间基于订阅发布的黑板机制进行通信；每个无人机模型仿真器中集成碰撞模型。该系统支持分布式仿真，并采用基于订阅发布的黑板机制，同时系统将碰撞模型集成到无人机模型仿真器中，减少了三维环境仿真器的数据处理量，使得能够充分利用计算资源仿真尽可能多的无人机。
一种大规模分布式无人机集群仿真系统

[发明专利]无人机集群网络故障注入方法及系统-CN202310470103.3有效
发明人： 戴训华;李喜杰;赵明;唐枫枭;姚鑫;邓磊 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H04W24/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机集群网络故障注入方法及系统，其中方法包括：基于无人机集群半实物仿真平台和网络仿真平台构建无人机集群网络故障注入平台；基于故障类型和故障等级生成单网络故障用例集；基于单网络故障用例集生成多网络故障同时注入用例和多网络故障分时注入用例；选择单网络故障用例或多网络故障同时注入用例或多网络故障分时注入用例注入到无人机集群网络故障注入平台，进行无人机集群网络故障模拟；对无人机集群网络故障注入平台故障数据进行监测。本发明通过半实物仿真实现网络故障注入，数据易收集且可信度高，节约了成本；同时，考虑了单个网络故障的注入、多个网络故障同时注入多个网络故障分时注入的情况，故障注入全面。
无人机集群网络故障注入方法系统

[发明专利]基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统-CN202211616692.3有效
发明人： 戴训华;陆知宇 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H04W16/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统，通过在NS3中创建基站以及与多个无人系统节点一一对应的虚拟映射节点，基站可将各无人系统节点的控制信息发送给对应的虚拟映射节点，借助NS3中移动模型实现虚拟映射节点与无人系统节点的状态同步，同时借助NS3构建虚拟映射节点间的底层通信和信道衰落模型，进而可以实现各无人系统节点间底层通信仿真。解决现有的无人系统仿真系统无法实现底层通信仿真的问题。
基于 ns3 无人系统分布式组网仿真方法

[发明专利]无人机控制系统自动化安全评估方法-CN202211629060.0有效
发明人： 戴训华;涂锦虎 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机控制系统自动化安全评估方法，基于无人机自动化测试闭环仿真平台实现，步骤包括：对无人机故障子系统的风险等级进行划分；选取表征风险等级的评价指标；构建飞行风险论域，并建立将评价指标映射到飞行风险论域的风险等级区间上的风险度量函数；生成不同的故障测试用例，依次将不同的故障测试用例输入无人机自动化测试闭环仿真平台进行仿真以及安全评估。可以编写大量故障测试用例并进行安全评估，以建立大量的故障数据集，解决了缺乏故障数据集的问题。利用故障测试用例进行仿真的方式对无人机控制系统进行安全评估，能够实现自动化，效率高，成本低。
无人机控制系统自动化安全评估方法

[发明专利]一种多旋翼飞行器动力系统和机身快速设计方法-CN201811398649.8有效
发明人：全权;戴训华;柯晨旭 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-11-22 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供一种多旋翼飞行器动力系统和机身快速设计方法，在给定设计需求后，通过离线计算优化并预先存储好的动力系统数据库，计算出满足设计需求的动力系统、机身和电池的多组组合，并对结果按照优劣排序。该方法分为两个部分：第一部分是离线方法；分为五个步骤：步骤一，就某个电机选取符合要求动力系统组合。步骤二，计算得到的动力系统的参数。步骤三，标准化参数。步骤四，计算指标函数，选取最优组合。步骤五，重复之前的四个步骤，建立动力系统组合数据库。第二部分是在线方法，分为三个阶段：第一阶段，根据需求筛选满足要求的动力系统组合；第二阶段，选取电池和机身参数；第三阶段，计算目标函数并对结果进行排序。
一种多旋翼飞行器动力系统机身快速设计方法

[发明专利]一种基于圆形标志点布局的视觉定位方法-CN201810879577.2有效
发明人：全权;戴训华;高岩;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于圆形标志点布局的视觉定位方法，包括如下步骤：步骤1：获得相机内部参数；步骤2：得到已知物体的位置；步骤3：利用相机得到标志点在图像中的坐标；步骤4：得到圆环形物体与已知物体的相对位置。本发明解决了传统视觉定位方法过于复杂，且易受外界干扰的问题，可以直接得到待测物体与已知物体的相对位置，具有重要的意义和实用价值。
一种基于圆形标志布局视觉定位方法

[发明专利]一种多旋翼飞行器动力系统的效率优化选型方法-CN201810567129.9有效
发明人：全权;戴训华;任锦瑞 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-06-05 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： B64F5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种多旋翼飞行器动力系统的效率优化及配件选型方法。它基于优化方法，在充分考虑设计需求约束和电机安全约束的情况下，综合优化电机和螺旋桨的效率，得到使效率最优的多旋翼飞行器动力系统配件选型方法。该方法快速有效，利用解析法来获得最优的螺旋桨，利用数值法来获得最优的电机，避免了传统方法的大量试错实验。该方法有四个步骤：步骤一，已知电机参数，求最优螺旋桨桨叶数；步骤二，已知电机参数、桨叶数，求最优螺旋桨螺距角；步骤三，已知电机参数、桨叶数、螺距角，求最优螺旋桨直径；步骤四，根据优化约束，选出最优的电机螺旋桨组合。
一种多旋翼飞行器动力系统效率优化选型方法

[发明专利]一种抑制柔性拖拽系统末端摆动的控制方法-CN201810879567.9有效
发明人：全权;戴训华;马海彪;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种抑制柔性拖拽系统末端摆动的控制方法，包括如下步骤：步骤1：拖拽控制装置设计。步骤2：参数测量与换算。步骤3：控制算法实现。本发明通过拖曳控制装置来控制柔性线缆收放拉力的大小，从而有效地抑制线缆末端位置因干扰产生的末端摆动。
一种抑制柔性系统末端摆动控制方法

[发明专利]一种终端迭代学习对接控制方法-CN201810880274.2有效
发明人：全权;任锦瑞;戴训华;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种终端迭代学习对接控制方案。它基于终端迭代学习控制方法给出最优的控制输入，实现成功对接。该方法快速可靠，是一种前馈的具有学习能力的控制，而且只需要终端信息，避免了常规反馈控制可能引起控制滞后，过控制，对传感器要求较高，计算量大，不能充分利用历史对接经验等问题。该方案有两个步骤：步骤一，准备阶段，基函数的离线产生，包括参考对接轨迹的生成和参考输入的生成；步骤二，实施阶段，终端迭代学习控制器的设计。
一种终端学习对接控制方法

[发明专利]一种飞行器动力系统的快速配件选型方法-CN201810879569.8有效
发明人：全权;戴训华;任锦瑞;马海彪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2020-07-21 - 主分类号： G06F17/40 文献下载
摘要：本发明的目的是提供一种飞行器动力系统的快速配件选型方法，该方法有七个步骤：步骤一，顶层设计需求的分解；步骤二，配件数据库的建立；步骤三，统计学模型参数的获取；步骤四，最优电机的选择；步骤五，最优螺旋桨的选择；步骤六，最优电子调速器的选择；步骤七，最优电池的选择。本发明能在给定的动力系统电机、螺旋桨、电子调速器和电池器件库中快速找到满足设计性能需求的器件组合。本方法快速有效，降低了项目验证中的原型设计需要，以及开发和制造的成本。
一种飞行器动力系统快速配件选型方法

[发明专利]一种基于数据拟合的流场受力分析方法-CN201810880273.8在审
发明人：全权;戴训华;马海彪;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于数据拟合的流场受力分析方法，包括如下步骤：步骤1：建立CFD仿真环境。步骤2：CFD数据采集；步骤3：流场受力模型的函数形式推测；步骤4：模型参数估计；步骤5：模型参数的有效性验证。本发明解决了形状复杂物体产生的变化流场受力分析困难的问题，得到的受力模型是解析解的形式，可以用于特性分析以及控制器设计等。
受力分析流场受力模型数据拟合模型参数估计形状复杂物体控制器设计有效性验证变化流场函数形式模型参数数据采集特性分析解析解

[发明专利]一种基于流函数的绕物流场建模方法-CN201810878589.3在审
发明人：全权;戴训华;马海彪;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2019-01-08 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于流函数建立绕物流场模型的方法，包括如下步骤：步骤1：二维非粘性流场的建立。其中，步骤1包括：利用流函数建立二维非粘性绕物流场；求解流函数。步骤2：二维粘性流场的建立；步骤3：三维绕物流场的建立；本发明给出的方法可以适用于多种不同形状物体的绕物流场建模，得到模型为解析形式，更适合做理论分析和非线性控制器设计。
物流场二维函数建立非粘性建模非线性控制器理论分析形状物体粘性流求解流场解析三维

[发明专利]一种基于终端迭代学习控制的抗干扰自主对接控制方法-CN201810878590.6在审
发明人：全权;戴训华;马海彪;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种迭代学习控制的抗干扰对接控制方法，包括如下步骤：步骤1：完成被控对象的内环状态反馈控制器设计，保证能够实现姿态与位置跟踪控制。步骤2：确定迭代对接过程的实施方案。步骤3：迭代学习控制器算法实现。本发明采用迭代学习控制的方法来模仿人的对接过程，来实现对接目标的轨迹预测与跟踪控制，从而提高在各种气动干扰等干扰下的自主对接控制的成功率。该方法的优点是：仅需要终端时刻的位置信息，易于测量与获取；每次对接控制都瞄准固定点，安全性高；迭代学习控制器作为附加模块，位于控制系统外层，对原有控制系统更改少，便于实现。
迭代学习迭代学习控制器对接过程控制系统抗干扰终端状态反馈控制器被控对象附加模块跟踪控制轨迹预测气动干扰算法实现位置跟踪迭代内环成功率测量模仿瞄准保证

[实用新型]翼身融合多旋翼飞行器-CN201820272807.4有效
发明人：全权;肖昆;戴训华 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-02-27 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： B64C27/08 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种翼身融合多旋翼飞行器，其将翼身融合技术加入多旋翼飞行器中，从而为飞行器提供了附加升力，提高了飞行器的飞行里程。传统多旋翼飞行器的机体部分只具有携带载荷的作用，而该实用新型使用翼身融合技术，在保障机体的承载能力的同时，使机体能够产生升力。电机固定在机臂上，螺旋桨安装在旋翼电机的转轴上并由旋翼电机驱动，电机、螺旋桨沿翼身融合机体的对称面对称分布。
翼身多旋翼飞行器融合旋翼电机飞行器升力本实用新型螺旋桨安装承载能力电机固定飞行里程面对称螺旋桨在机转轴电机对称驱动携带

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