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[发明专利]一种飞行姿态控制方法-CN202111248696.6有效
发明人：王昭磊;路坤锋;禹春梅;柳嘉润;巩庆海;黄旭;胡瑞光;骆无意;李杰;翟雯婧;王露荻;魏晓丹;林玉野 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了飞行姿态控制方法，属于机器学习技术领域，方法包括：构建飞行姿态控制律的学习所需的探索环境；根据所述探索环境输出的姿态角、姿态角速度，以及期望姿态角指令，构建所述飞行姿态控制律的学习所需的输入信号；将从所述飞行姿态控制律得到的舵机理论输出指令输入至舵机限幅单元，获取所述舵机限幅单元的输出结果，并将所述输出结果输入至所述探索环境；构建奖励回报单元，所述奖励回报单元反馈所述探索环境的姿态角的当前时刻奖励至所述飞行姿态控制律，并通过最大化总奖励优化所述飞行姿态控制律的学习；对所述飞行姿态控制律进行学习，获取最终的飞行姿态控制律，基于所述飞行姿态控制律对飞行姿态进行控制。
一种飞行姿态控制方法

[发明专利]一种垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法-CN201811528443.2有效
发明人： 骆无意;吕新广;施健锋;王聪;宋征宇;巩庆海;郭少波;柳嘉润 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，将离线测得的火箭的发动机特性添加到在线轨迹规划动力学微分方程中，解决真实飞行过程中主控机给的控制指令发动机无法及时响应的技术难题，最终使火箭按照既定的规划轨迹去完成飞行任务。本发明通过直接限制发动机指令值的大小，进而约束了火箭竖直方向加速度的范围，保证了火箭飞行过程中的稳定性。当飞行接近结束时，可以直接限制发动机指令值等于g/k，保证火箭的真实推力产生的加速度值等于g，实现软着陆。
一种垂直起降火箭在线轨迹规划发动机特性处理方法

[发明专利]基于TD3多经验池强化学习的飞行器免解耦姿态控制方法-CN202211551858.8在审
发明人：贾晨辉;柳嘉润;黄旭;路坤锋;冯明涛;巩庆海;骆无意;翟雯婧;刘晓东 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本公开属于航天飞行器控制领域，涉及一种基于TD3多经验池强化学习的飞行器免解耦姿态控制方法，包括：建立飞行器姿态控制任务的马尔可夫过程，确定飞行任务的状态、动作和奖励；采用TD3强化学习算法对行为网络和评价网络进行训练，结合多经验池经验回放算法实现TD3算法中所有神经网络的快速收敛；将TD3算法训练好的行为网络作为神经网络控制器部署到飞行器中实现飞行器的免解耦姿态控制。通过上述算法，可以实现一个多通道免解耦的神经网络姿态控制器的训练，实现算法训练过程较快收敛，且训练出来的控制器对环境噪声及飞行器本体不确定性具有较强的适应能力。
基于 td3 经验强化学习飞行器免解耦姿态控制方法

[发明专利]一种基于强化学习的经验回放缓存池飞行器数据处理方法-CN202211551857.3在审
发明人：贾晨辉;柳嘉润;黄旭;路坤锋;冯明涛;巩庆海;骆无意;翟雯婧;刘晓东 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F18/214 文献下载
摘要：本公开涉及一种基于强化学习的经验回放缓存池飞行器数据处理方法，包括：获取飞行器姿态控制多维数据的经验回放缓存池中的样本数据集；将所述样本数据集输入至强化学习神经网络进行计算得到该样本数据集的累计奖励值；判断所述累计奖励值与预设阈值之间的大小关系，当所述累计奖励值与预设阈值满足第一大小关系时将所述样本输入至所述经验回放缓存池中的第一样本池；当所述累计奖励值与预设阈值满足第二大小关系时将所述样本输入至所述经验回放缓存池中的第二样本池；当进行经验回放采样时，在所述第一样本池和所述第二样本池之间进行采样。通过上述方法可以保护稀有样本的比例有利于强化学习的准确性。
一种基于强化学习经验回放缓存飞行器数据处理方法

[发明专利]一种低成本类火箭可回收试验飞行器-CN202211287350.1在审
发明人：贾晨辉;柳嘉润;骆无意;路坤锋;巩庆海;翟雯婧;黄旭;冯明涛;刘晓东;张远;莫嘉轩 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明提出了一种低成本的可回收火箭型试验飞行器，用于实现各类运载火箭回收算法、运载火箭智能控制算法的飞行试验验证。飞行器自身结构设计简单坚固易修改，采用推力可调节的航空涡喷发动机可实现火箭下落时的稳定着陆控制。飞行器通过动力系统和执行机构可实现全部六自由度的位置及姿态运动。飞行器配备的控制系统算力较强，通过箭载飞控机与算力强大的数据处理计算机配合，可实现中等规模深度学习算法IP核的搭载和多核并行算法的搭载试验。飞行器飞控软件内部设有容错制导律，可在飞行器试验算法失控时，可切换至容错制导律实现飞行器安全飞行。同时，飞行器头部的应急回收装置可保证执行机构失效时飞行器的安全着陆。
一种低成本火箭可回收试验飞行器

[发明专利]一种多功能机械原理教具-CN201710264213.9有效
发明人：王玉丹;杨明军;陈楚航;骆无意;蔡晶晶;周凤招;范勇;林宇飞 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-04-21 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G09B25/02 文献下载
摘要：本发明提供一种多功能机械原理教具，包括依次连接的底座、绘图机构、传动机构和工作盘，所述绘图机构包括支撑座、画笔放置台、画笔、滑动块和绘图板，所述支撑座、底座和工作盘通过主轴连接在一起，所述传动机构位于支撑座和工作盘之间，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和齿条，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与齿条啮合，所述第一齿轮与主轴过盈配合，所述齿条安装在滑动块内，所述滑动块的上方连接绘图板，所述画笔放置台安装在支撑座上，将画笔放置在画笔放置台内，所述画笔的笔尖与工作盘接触。本发明能够演示反转法求凸轮廓线的过程和范成法加工齿轮的过程，结构简单，便于操作。
一种多功能机械原理教具

[发明专利]一种飞行控制算法一体化训练平台的构建方法-CN202111247260.5在审
发明人：王昭磊;黄鹂;路坤锋;禹春梅;巩庆海;骆无意;胡瑞光;王森;周辉;张隽;黄旭;王露荻;魏晓丹;林玉野 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行控制算法一体化训练平台的构建方法，属于机器学习技术领域，能够保证飞行控制算法训练，以及验证设计的通用性和易用性，进而提高了飞行控制算法一体化训练和验证设计的效率。方法包括：构建视景仿真模型；所述视景仿真模型展示飞行控制算法的一体化训练过程中的飞行状态信息；构建执行所述飞行控制算法的控制器与可视化飞行仿真环境之间数据交互的机器学习框架模块，并通过所述机器学习框架模块由所述可视化飞行仿真环境向所述控制器发送飞行状态信息，由所述控制器向所述可视化飞行仿真环境发送控制指令。
一种飞行控制算法一体化训练平台构建方法

[发明专利]一种飞行控制算法一体化训练平台-CN202111247331.1在审
发明人：王昭磊;黄鹂;路坤锋;禹春梅;巩庆海;骆无意;王露荻;王森;张隽;周辉;胡瑞光;黄旭;魏晓丹;林玉野 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行控制算法一体化训练平台，属于机器学习技术领域，能够保证飞行控制算法训练，以及验证设计的通用性和易用性，进而提高了飞行控制算法一体化训练和验证设计的效率。平台包括：控制器、机器学习框架模块和可视化飞行仿真环境；其中：所述可视化飞行仿真环境包括动力学模型、视景仿真模型和调用接口；所述可视化飞行仿真环境通过所述调用接口与所述机器学习框架模块相连接；所述机器学习框架模块用于实现所述控制器和所述可视化飞行仿真环境之间的数据交互；所述视景仿真模型用于展示飞行控制算法的一体化训练过程中的飞行状态信息；所述动力学模型与所述视景仿真模型之间建立通讯连接。
一种飞行控制算法一体化训练平台

[发明专利]一种机械臂近似平行视觉定位系统-CN201810331537.4有效
发明人： 骆无意;巩庆海;柳嘉润;吴润;刘志钧 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-04-13 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：一种机械臂近似平行视觉定位系统，涉及计算机视觉及工业自动化技术领域；包括测试发射控制模块和测试操作模块；其中，测试发射控制模块包括显示屏幕和操作面板；测试操作模块包括第一摄像头、第二摄像头、坐标转换模块、执行机构和控制主机；使用的摄像头为平面视觉，摄像头拍摄的每一帧的图片里目标的坐标位置没办法与机械臂的坐标系很好的关联起来；使摄像头的坐标系和机械臂的坐标很好的关联；本发明提出了一种简单的近似平行视觉定位法。该方法不仅简单易理解且编程容易实现，而且能在机械臂和摄像头相对位置变化后很容易进行再定位标记，是一种非常适用于机械臂视觉定位的方式。
一种机械近似平行视觉定位系统

[发明专利]一种基于LSTM神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法-CN202010076009.6有效
发明人：郜诗佳;柳嘉润;骆无意;马昊磊;黄旭;张惠平;禹春梅;马卫华 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2020-01-23 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于LSTM神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法，适用于飞行器飞行过程中典型动力系统推力故障在线辨识领域。针对控制系统飞行运动信息进行数据融合生成，并训练LSTM神经网络，采用训练好的LSTM神经网络对主发动机故障进行辨识，能够有效实现对故障类型的实时准确建模判别。考虑飞行器质心运动、扰心运动、结构干扰、气动力及力矩等因素，建立更加真实可信仿真模型，生成可信的数据样本，对LSTM神经网络进行训练，本发明可对飞行器推力故障进行实时在线辨识，可准确辨识出哪台发动机故障，以及故障程度。本发明搭建轻量级的神经网络，运算简单，辨识速度快。
一种基于 lstm 神经网络飞行器推力故障在线辨识方法

[发明专利]一种垂直起降火箭在线轨迹规划的运动学约束转换方法-CN201811479210.8有效
发明人：王聪;宋征宇;郭少波;骆无意;施健锋;巩庆海;张隽;李文婷 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-12-05 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的运动学约束转换方法，由运载器姿态控制要求，获取运载器姿态控制约束；将姿态角约束转换为程序角约束；将程序角约束转换为推力加速度约束；对推力加速度幅值及速度变化率约束进行离散化处理，获得离散化的加速度幅值约束。本发明根据垂直起降运载器飞行过程中的姿态运动特点，将姿态角幅值约束转化为在线轨迹规划算法中加速度幅值约束，姿态角速度约束转化为在线轨迹规划算法中加速度变化率的约束，从而制导指令中考虑了姿态角幅值、加速度变化率约束，避免出现姿态角或姿态角速度超限的情况发生。
一种垂直起降火箭在线轨迹规划运动学约束转换方法

[发明专利]一种垂直起降火箭在线轨迹规划的动力学特性在线辨识方法-CN201811479208.0有效
发明人：王聪;宋征宇;吕新广;施健锋;骆无意;巩庆海;王会霞;郭少波;柳嘉润 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-12-05 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的动力学特性在线辨识方法，将发动机响应特性近似为二阶环节，并用纵向视加速度和加速度指令输入递推最小二乘算法辨识发动机参数，实时更新发动机工作特性，提升了在线轨迹规划模型的精度。本发明将受环境影响严重的姿态响应特性和风干扰因素描述成二阶传递函数形式，并用横侧向视加速度和加速度指令输入递推最小二乘算法辨识对应的响应参数，在线轨迹规划时考虑响应特性和干扰的影响，提升控制的精度和鲁棒性。
一种垂直起降火箭在线轨迹规划动力学特性辨识方法

[发明专利]一种垂直起降火箭在线轨迹规划的质心运动解耦方法-CN201811527023.2有效
发明人： 骆无意;施健锋;王聪;宋征宇;巩庆海;李新明;郭少波;王会霞;张隽;姬晓琴 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的质心运动解耦方法，本发明垂直起降重复使用火箭在线轨迹规划的质心运动解耦描述避免了在构建动力学方程过程中产生形如Tx2+Ty2+Tz2＝T2的非线性等式，也可以将垂直起降重复使用火箭竖直Y方向、横纵X,Z方向的特性描述区分开，同时也可以将X,Y,Z三个方向的加速度ax,ay,az相关的等式与不等式约束分开描述，以及由加速度ax,ay,az所产生的变量的等式与不等式约束的分开描述，避免了在线轨迹规划中的锥约束，提升了计算效率，从而保证了在线轨迹规划算法中制导和姿控指令的合理性，保证了火箭在飞行过程中轨迹规划不会超出火箭本身的能力范围。
一种垂直起降火箭在线轨迹规划质心运动方法

[发明专利]一种解决屏幕弹窗过快而无法捕捉的方法-CN201810332499.4有效
发明人： 骆无意;聂鹏;巩庆海;蒋彭龙;杨业;方焕辉 -专利权人：北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-04-13 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： H04N5/232 文献下载
摘要：一种解决屏幕弹窗过快而无法捕捉的方法，涉及计算机视觉及工业自动化技术领域；包括如下步骤：步骤(一)、摄像头实时对显示屏幕拍照，并将照片储存于控制主机；步骤(二)、控制主机对最后储存的两张图片进行判断，判断图片中是否有弹窗；步骤(三)、驱动执行机构执行按钮操作，完成任务操作需求；步骤(四)、在弹窗按钮操作结束瞬间，控制主机控制摄像头对显示屏幕拍照；步骤(五)、执行机构继续进行按钮操作，直至完成任务操作需求；本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种解决屏幕弹窗过快而无法捕捉的方法，选择系统子块驱动的来实现这一背景操作，效果良好，能达到视觉系统始终捕捉到屏幕中的弹窗信息。
一种解决屏幕过快无法捕捉方法

[发明专利]一种火箭着陆轨迹规划方法及装置-CN202010390797.6在审
发明人：王聪;赵海斌;胡海峰;骆无意;巩庆海;张隽;宋征宇 -专利权人：北京航天自动控制研究所
申请日： 2020-05-11 - 公布日： 2020-08-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种火箭着陆轨迹规划方法及装置，包括：根据火箭发动机推力调节能力，计算着陆段采用最大推力和最小推力两种状态完成着陆的最大纵向速度‑高度剖面和最小纵向速度‑高度剖面；计算不同高度下所述最大纵向速度‑高度剖面和最小纵向速度‑高度剖面对应的速度平均值，进而得到可行域最大的纵向速度‑高度标准剖面；根据实际飞行高度变化趋势以及所述纵向速度‑高度标准剖面，最小化飞行过程期望纵向速度与实际纵向速度的偏差，构建可行域最大化的优化目标函数；根据所述优化目标函数规划火箭着陆轨迹。采用本申请中的方案，提升了在线规划的着陆轨迹对偏差的适应能力，有利于火箭安全着陆。
一种火箭着陆轨迹规划方法装置

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