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[发明专利]一种GPS拒止环境下基于异源图像匹配的无人机自主导航定位方法-CN202111255022.9有效
发明人： 兰子柠;张华君;陈文鑫;李钟谷;张紫龙;周子鸣 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种GPS拒止环境下基于异源图像匹配的无人机自主导航定位方法，包括如下步骤：S1、读取无人机上相机、IMU、气压高度计输出的数据，从相机中读取视频流；S2、读取当前帧的地面正射影像，解算出无人机自身经纬度；S3、读取连续两帧地面正射影像；S3、得到无人机任一时刻的速度；S4、得到无人机在地球坐标系下的三维位置信息；S5、根据IMU测量信息进行惯性导航，读取加速度计的加速度值解算出无人机的位置、速度；S6、将步骤S4解算出的无人机三维位置信息、S3解算出的无人机实时速度和S5解算出的无人机位置姿态信息进行扩展卡尔曼滤波融合EKF，得到融合后的高频无人机位置、速度、姿态信息。解决了GPS拒止环境下无人机无法自主导航定位的问题。
一种 gps 环境基于图像匹配无人机自主导航定位方法

[发明专利]一种基于目标识别和导航设备的无人机高度计算方法-CN202211676662.1在审
发明人：陈文鑫;张华君;兰子柠;郑丰蕾;李康伟;周子鸣;李钟谷;黄晓龙 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于目标识别和导航设备的无人机高度计算方法，无人机获取在第一位置和第二位置拍摄目标所在区域的高分辨率航拍图，机载相机视场角为θ，俯仰角保持对目标所在区域地面的正射，拍摄目标所在区域正射影像：所述高分辨率航拍图的分辨率为H×W；读取拍摄的高分辨率航拍图组，将第一位置和第二位置连续拍摄的地面正射航拍图输入深度学习目标识别算法中，算法能够很快识别目标类型，并用矩形框将目标框选标注。本发明在不具备常见测距装置的条件实现无人机飞行过程中的高度计算，同现有无人机飞行高度计算方法相比，理论更简单成本低廉，只需对无人机拍摄的图像信息运用目标识别算法进行目标识别，并通过惯组对高度位移进行积分即可。
一种基于目标识别导航设备无人机高度计算方法

[发明专利]融合AI深度学习的旋翼飞行器轨迹跟踪自适应控制方法-CN202211469247.9在审
发明人：张达;兰子柠;潘静;陈文鑫;潘芷纯;李康伟;张华君;刘青 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了融合AI深度学习的旋翼飞行器轨迹跟踪自适应控制方法，利用AI深度学习与自适应控制相结合的算法，获得风干扰环境下的未准确建模的风干扰空气动力项，对在不同风速干扰环境下的旋翼飞行器进行轨迹跟踪自适应控制；结合所述基函数和所述自适应参数，获得风干扰环境下的未准确建模的风干扰空气动力项；结合反馈控制，在预先设计的飞行器需要跟踪的参考轨迹的飞行参考轨迹跟踪控制器中，实时补偿在线自适应识别到的未准确建模的风干扰空气动力学项。本发明引入了基于归一化的线性系数自适应估计策略，在证明了旋翼飞行器系统在风干扰影响下的未建模动力项与自适应项之间的误差稳定收敛性的同时，提高了系统的抗干扰鲁棒性。
融合 ai 深度学习飞行器轨迹跟踪自适应控制方法

[发明专利]一种远距离激光活体识别方法-CN202011596944.1有效
发明人：张华君;张紫龙;兰子柠;周子鸣;李盛;张达;李康伟;刘青 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06V40/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种远距离激光活体识别方法，包括以下步骤S1、心跳数据采集及处理设备、测量设备和显控设备上电和系统初始化，通过测量设备的成像设备监测视野中是否存在待识别活体目标，若存在进入步骤S2，若没有继续监测；S2、成像设备将活体的图像信息回传至显控设备，显控设备控制测量设备的激光测振仪瞄准活体目标，瞄准持续时间T，获得目标完整的心跳样本数据，并发送至心跳数据采集及处理设备；S3、心跳数据采集及处理设备将目标的心跳样本数据进行处理并与样本库数据进行比对，若比对成功，则通过显控设备显示目标的身份信息，若比对失败，则通过显控设备发出提示。检测距离远且无感，可在受检目标无察觉的情况下完成身份识别、匹配。
一种远距离激光活体识别方法

[实用新型]一种智能越障水帘降温式消防救援机器人-CN202123004613.7有效
发明人：李钟谷;李盛;刘青;许铠通;张华君;裴家涛;潘芷纯;兰子柠 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： A62C27/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能越障水帘降温式消防救援机器人。包括内壳体、外壳体、壳体底板、多根伸缩杆,由内壳体、外壳体、壳体底板合围而成的蓄水腔，安装于外壳体的激光点云传感器，控制器,内壳体和外壳体通过连接柱固定连接,内壳体底部设置有多根支撑杆外杆和嵌套于支撑杆外杆内的支撑杆内杆,支撑杆内杆的一端设置有滚轮。其有益效果为：具有智能越障能力，机动性强；水帘喷头喷水既可对局部降温，又可以尽可能保障被救人员不受烟雾与高温影响；大部分工作部件设置在内壳体底部，且蓄水腔中的水对其有隔热和降温作用，降低了工作部件的故障率；激光点云传感器可进行实时地图重构，可以重建复杂的火场地图，帮助消防人员突进与撤离。
一种智能越障水帘降温消防救援机器人

[发明专利]节能自锁式磁流变阻尼器-CN202011553955.1有效
发明人：李钟谷;李盛;刘青;许铠通;张华君;裴家涛;潘芷纯;兰子柠 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： F16F9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种节能自锁式磁流变阻尼器，包括磁流变流体、缸体、活塞盘、钕铁硼永磁体矩阵、步进电机及涡轮蜗杆减速器、高压氮气、霍尔传感器等。所述的缸体内部填充有磁流变流体，活塞盘内部有钕铁硼永磁体矩阵，该矩阵可以绕自身一端的圆孔旋转，起到调节阻尼力的作用。活塞盘靠近外圆周位置设置有节流孔，磁流体可以从节流孔流过。所述的步进电机与涡轮蜗杆减速器连接在一起，输出轴安装有卷筒，卷筒旋转带动永磁体矩阵旋转。所述的高压氮气在缸体一端，作用是保持磁流体内部的静压力，排尽空气。本发明断电后仍然可以保持阻尼力，同时具有无级调节阻尼力的能力，功耗低发热小，成本低廉，结构简单。
节能锁式磁流变阻尼

[发明专利]一种基于光流跟踪的野外伪装军事目标识别方法-CN202111400051.X在审
发明人：陈文鑫;张华君;张紫龙;周子鸣;兰子柠;李钟谷;李康伟;黄晓龙 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光流跟踪的野外伪装军事目标识别方法，包括如下步骤：无人机连续拍摄目标区域的高分辨率航拍图，同时记录无人机各拍摄时刻的速度；将航拍图组进行预处理；按照拍摄时间顺序，利用RAFT网络结构计算每张图片所有像素点的速度矩阵；截取所有图片共有的矩形区域，并从原速度矩阵中截取所述矩形区域的速度子矩阵；将各矩形区域图片同一位置像素各时刻的速度视作一组时域信号，将时域信号转换到频域中，将高频成分较多的信号对应的像素标记为环境背景，将低频成分构成的信号对应的像素标记为伪装目标；将离散的单个像素点视为干扰点过滤；将过滤后得到的伪装目标像素在图片中突出标记，得到该区域的伪装目标识别结果。
一种基于跟踪野外伪装军事目标识别方法

[发明专利]一种基于异源图像匹配的无人机地面目标定位方法-CN202111254997.X在审
发明人： 兰子柠;张华君;李钟谷;陈文鑫;张紫龙;周子鸣 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G06F16/532 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于异源图像匹配的无人机地面目标定位方法，包括如下步骤：S1、根据无人机飞行任务，从网上获取其飞行区域的高分辨率遥感卫星图；S2、无人机搭载可见光相机，在飞行区域内进行地毯式搜索，调整相机俯仰角使其保持对目标的正射，拍摄目标正射影像；S3、处理航拍影像；S4、在卫星底图上进行滑动窗口搜索得到若干底图块，在所有底图块中搜索与航拍图最接近的底图块；S5、根据航拍图与最接近的底图块经过异源图像匹配后得到的匹配对，利用OpenCV计算两幅图的单应性矩阵M，M将航拍图中心点映射到卫星底图上，得到航拍图中心点亦是目标中心的经纬度。本发明的方法抗干扰能力更强、更能适应野外环境、不依赖GPS即可进行无人机地面目标定位。
一种基于图像匹配无人机地面目标定位方法

[发明专利]一种智能越障水帘降温式消防救援机器人-CN202111457920.2在审
发明人：李钟谷;李盛;刘青;许铠通;张华君;裴家涛;潘芷纯;兰子柠 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： A62C27/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能越障水帘降温式消防救援机器人。包括内壳体、外壳体、壳体底板、多根伸缩杆,由内壳体、外壳体、壳体底板合围而成的蓄水腔，安装于外壳体的激光点云传感器，控制器,内壳体和外壳体通过连接柱固定连接,内壳体底部设置有多根支撑杆外杆和嵌套于支撑杆外杆内的支撑杆内杆,支撑杆内杆的一端设置有滚轮。其有益效果为：具有智能越障能力，机动性强；水帘喷头喷水既可对局部降温，又可以尽可能保障被救人员不受烟雾与高温影响；大部分工作部件设置在内壳体底部，且蓄水腔中的水对其有隔热和降温作用，降低了工作部件的故障率；激光点云传感器可进行实时地图重构，可以重建复杂的火场地图，帮助消防人员突进与撤离。
一种智能越障水帘降温消防救援机器人

[实用新型]一种分布式推进的纵列式高速无人直升机-CN202023262302.6有效
发明人：裴家涛;黄晓龙;李康伟;张达;张华君;李钟谷;兰子柠;潘芷纯 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： B64C27/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种分布式推进的纵列式高速无人直升机，包括机身、起落架和机翼，所述起落架位于机身的底部，所述机身的头部和尾部分别设有前旋翼系统和后旋翼系统，所述机翼位于前旋翼系统和后旋翼系统水平面的投影之间，所述机翼上设有分布式推进系统，所述分布式推进系统包括动力装置和多个沿机翼长度方向间隔排列的螺旋桨，所述动力装置用于螺旋桨驱动。本实用新型采用混合电推进降低了传动系统的结构重量以及燃油消耗率，分布式推进系统中多个螺旋桨的布置会加速机翼上方空气的流速，提高了飞行器的气动效率，使得飞机的升力系数得到较大的提升，从而提升了飞行器的航程和航时。
一种分布式推进纵列高速无人直升机

[发明专利]少样本条件下基于三维特效仿真的火箭残骸高空检测方法-CN202011567899.7在审
发明人： 兰子柠;张华君;张紫龙;周子鸣;李磊;张达;李康伟;黄晓龙 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及少样本条件下基于三维特效仿真的火箭残骸高空检测方法，如下步骤：S1、基于三维特效仿真进行数据增强，具体方法是基于开源的虚幻引擎Unreal Engine(UE)建立一套火箭残骸三维场景模拟图像生成系统；S2、构成火箭残骸目标检测数据集，对所述残骸图片进行标注，所有图片和标注文件构成了火箭残骸目标检测数据集；S3、生成残骸检测模型，对所述火箭残骸目标检测数据集选用最新的One‑Stage端到端目标检测算法YOLOv5进行训练，生成残骸检测模型；S4、压缩裁剪残骸检测模型，植入到资源受限的无人机载嵌入式AI自主识别芯片上。本发明的方法极大丰富了火箭残骸目标检测数据集，将无人机和深度学习技术结合,实现了火箭残骸快速精准定位。
样本条件下基于三维特效仿真火箭残骸高空检测方法

[发明专利]一种基于深度学习的无人机载火箭残骸搜寻装置及方法-CN202011567907.8在审
发明人： 兰子柠;张华君;张紫龙;周子鸣;李磊;张达;李康伟;黄晓龙 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G05D1/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于深度学习的无人机载火箭残骸搜寻装置，包括无人机平台、光电吊舱、嵌入式AI自主识别芯片、CPU、导航控制模块、数据链、地面监控端，所述光电吊舱和CPU之间电连接进行数据交互，所述光电吊舱传输数据给所述嵌入式AI自主识别芯片两者之间电连接，所述嵌入式AI自主识别芯片和CPU之间电连接进行数据交互，所述导航控制模块传输数据给所述CPU两者之间电连接。本发明本装置和方法通过地面站实时监控无人机，工作人员可在地面站上看到识别后的视频图像、火箭残骸的具体位置、无人机的飞行状态。
一种基于深度学习无人机载火箭残骸搜寻装置方法

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