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[发明专利]一种高容错率飞行器及控制方法-CN202310758351.8在审
发明人：缑欣怡;张庆振;谷晓彤;刘闯;柳柏君;崔朗福 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种高容错率飞行器及控制方法，包括如下步骤：步骤一，定义飞行器的常用坐标系和运动变量；步骤二，基于牛顿欧拉法建立飞行器六自由度模型和巡航段纵向模型；步骤三，建立飞行器执行器和传感器的典型故障模型；步骤四，在以上三步的基础上，基于Nussbaum增益技术和反步法思想，求解设计在执行器和传感器同时发生故障下的高度跟踪容错控制律和自适应律。本发明提出的方法可以在飞行器受到外部扰动和执行器传感器同时发生未知故障的前提下，保证飞行器高度跟踪控制的有效性和系统稳定性，具有良好的工程价值。
一种容错飞行器控制方法

[发明专利]一种用于系统辨识的高斯过程回归方法及装置-CN202310561555.2在审
发明人：程林;郑腾杰;龚胜平;黄煦;崔朗福;张庆振 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种用于系统辨识的高斯过程回归方法及装置，属于自动控制技术领域。其中，所述方法包括：获取自动控制系统中待辨识模型的原始数据集，通过为每组原始数据赋予重要性因子，基于输入数据间的欧氏距离对重要性因子进行更新，剔除原始数据集中重要性低的原始数据，以获得分布均匀的数据子集；将数据子集的输入数据组成训练输入矩阵，将输出数据组成训练输出矩阵，通过对数据子集进行高斯过程回归训练，得到考虑数据噪声的协方差矩阵，进而计算待预测输入数据对应的输出预测结果，以实现系统辨识。本发明能提取出分布均匀的小样本集，解决高斯过程回归在应用于系统辨识时存在的计算量大的问题，促进高精度稳定控制器的实现。
一种用于系统辨识过程回归方法装置

[发明专利]一种基于深度强化学习的飞行器禁飞区在线规避系统-CN202310346486.3在审
发明人：张庆振;刘瑞恒;崔朗福;高伯伦;姚贻帝;程林 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度强化学习的飞行器禁飞区在线规避系统，包括飞行器航路点在线决策模块、倾侧角智能决策环境模块以及飞行器轨迹智能生成模块；飞行器航路点在线决策模块，快速生成二维增量式实时地图模型；通过智能搜索算法，快速实时地生成引导飞行器进行禁飞区规避的航路点；倾侧角智能决策环境模块，通过离线仿真的方式，优化飞行器倾侧角决策模型；飞行器轨迹智能生成模块，利用飞行器倾侧角决策模型根据飞行器实时位置信息、实时态势信息以及禁飞区态势信息输出飞行器实时最优倾侧角，从而生成飞行器最优规避轨迹。本发明能够解决当前轨迹规划与制导方法实时性弱，智能自主性较差，无法规避实时探测到的禁飞区域的问题。
一种基于深度强化学习飞行器禁飞区在线规避系统

[发明专利]一种攻防场景的进攻弹目标分配及其博弈对象匹配方法-CN202310288516.X在审
发明人：程林;王翰;龚胜平;黄煦;崔朗福;张庆振 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： F41H11/02 文献下载
摘要：本发明提出一种攻防场景的进攻弹目标分配及其博弈对象匹配方法，属于多飞行器攻防对抗场景的对抗策略设计领域。该方法首先构建进攻弹对地面目标的可达性矩阵，通过对可达性矩阵按行求和，寻找尚未完成分配的进攻弹；通过对可达性矩阵按列求和，基于尚未分配的进攻弹分配给每个地面目标的平均值更新可达性矩阵，直至完成对所有进攻弹的分配；然后基于分配结果，通过更新匹配参数矩阵和拦截弹追踪进攻弹的概率矩阵，得到博弈对象匹配结果。本发明的目标分配结果能够在满足进攻弹对目标的可达性约束的情况下尽可能均匀地打击地面目标，并实现实时获取进攻弹与拦截弹之间的匹配关系，为攻防对抗场景中进攻方提供任务决策参考信息。
一种攻防场景进攻目标分配及其博弈对象匹配方法

[发明专利]一种飞行器避障轨迹快速生成方法及装置-CN202310424655.0在审
发明人：程林;关思悦;师鹏;黄煦;崔朗福;张庆振 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提出一种飞行器避障轨迹快速生成方法及装置，属于飞行器路径规划技术领域。其中，所述方法包括：根据飞行器的运动学模型及动力学模型，构建飞行器避障轨迹优化问题，该优化问题约束条件为飞行器轨迹规划的端点约束和飞行器飞行过程中的避障约束，目标函数为考虑时间性能指标函数和过载积分性能指标函数的飞行器综合性能指标最小化；通过构建多项式表征的飞行轨迹方程，将避障约束转化为避障性能指标函数并加入综合性能指标，对时间性能指标函数、过载积分性能指标函数和避障性能指标函数化简，求解得到避障轨迹优化结果。本发明可将避障轨迹规划问题转化成无约束、可解析求解的优化问题，在保证避障效果和计算精度的条件下提升解算速度。
一种飞行器轨迹快速生成方法装置

[发明专利]一种基于时间序列分解与相似性度量的装备剩余寿命方法-CN202211538917.8在审
发明人：张庆振;王红岩;王明贤;崔朗福;宋子雄;王钧乐;张超祺;周恭成;禹春梅;林瑞仕;向刚;陈辛 -专利权人：北京航空航天大学;北京航天自动控制研究所
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时间序列分解与相似性度量的装备剩余寿命方法，包括如下步骤：包括离散退化轨迹数据库构建和在线退化轨迹建模与剩余寿命预测部分，离散退化轨迹数据库构建包括预处理与健康因子构建两部分，在线退化轨迹建模与剩余寿命预测包括健康度预测、退化轨迹预测、剩余寿命预测三部分，使用模糊聚类方法划分装备的退化阶段，建立健康因子，描述退化过程；采用时间序列分解模型预测健康因子的退化过程；基于相似性比较的思想，通过实例学习比较时间序列的相似性，预测剩余使用寿命。本发明提高了装备剩余寿命预测的准确率和快速性，且预测结果偏向安全，为装备健康管理提供有力保障。
一种基于时间序列分解相似性度量装备剩余寿命方法

[发明专利]一种用于复杂装备故障诊断的智能判据挖掘系统-CN202011585556.3有效
发明人： 崔朗福;金阳;白成刚;申振丰;朱力敏;张庆振;韩晓萱;宋子雄;张超祺;宋莉君;周理风;冯强;左宇杰;穆晨亮 -专利权人：北京航空航天大学;上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F11/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于复杂装备故障诊断的智能判据挖掘系统，包含测试数据管理模块、数据健康状态筛选模块、数据清洗模块、判据挖掘模块、判据管理模块、人机交互模块；测试数据管理模块对测试数据统一管理；数据健康状态筛选模块根据测试数据状态标签对数据进行筛选以供后级模块数据抽取；数据清洗模块对测试数据进行预处理；判据挖掘模块挖掘目标判据；判据管理模块检验挖掘判据并对已知判据统一管理；人机交互模块对整个判据挖掘过程进行控制；本发明能够挖掘用于故障诊断的参数包络或阈值型时序判据，支持多测试数据序列的时间维度误差校准，支持挖掘判据的平滑降噪处理，支持挖掘判据的有效性检验，判据挖掘过程可控可视化、人机交互友好。
一种用于复杂装备故障诊断智能判据挖掘系统

[发明专利]一种外形可变飞行器弱模型依赖的飞行控制方法-CN202211436239.4在审
发明人：张庆振;刘昊东;李操;张晓宇;吕硕;缑欣怡;谷晓彤;崔朗福;程林;张惠平 -专利权人：北京九天翱翔科技有限公司
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种外形可变飞行器弱模型依赖的飞行控制方法，首先，基于多刚体建模方法建立可变外形飞行器的六自由度数学模型，并建立飞行环境模型；其次，将外形改变所引起的飞行气动参数改变，带入飞行器六自由度数学模型中；最终，基于增量非线性动态逆控制思想和反步法的思想设计姿态控制器。本发明提出的方法可以降低对被控对象模型的依赖，提高闭环系统的鲁棒性，保证了飞行器在外形变化的飞行过程中姿态稳定，具有良好的工程价值。
一种外形可变飞行器模型依赖飞行控制方法

[发明专利]一种基于预设性能的变外形飞行器多维复合控制方法-CN202211184825.4在审
发明人：张庆振;张晓宇;崔朗福;吕硕;缑欣怡;谷晓彤;刘闯;柳柏军 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于预设性能的变外形飞行器多维复合控制方法，包括如下步骤：步骤(1)，定义飞行器常用坐标系及运动变量；步骤(2)，基于牛顿欧拉法的变外形飞行器多刚体六自由度模型建立；步骤(3)，根据飞行器飞行环境及飞行任务，设计飞行器姿态响应过程的性能约束，并完成约束化简；步骤(4)，在以上三步的基础上将反步滑模控制和扩张状态观测器相结合，完成飞行器控制律设计。本发明提出的方法可以建立起控制效果与控制律直接联系，简化控制器设计过程，从而完成飞行器姿态对指令信号的稳定快速跟踪，实现飞行姿态控制。
一种基于预设性能外形飞行器多维复合控制方法

[发明专利]一种可变姿飞行器的控制方法及其系统-CN202211185336.0在审
发明人：张庆振;缑欣怡;崔朗福;吕硕;张晓宇;谷晓彤;刘闯;柳柏军 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变姿飞行器的控制方法及其系统，包括如下步骤：步骤一，定义飞行器的常用坐标系和关键点相对距离及常用运动变量；步骤二，基于凯恩方法建立可变姿飞行器多刚体六自由度动力学模型；步骤三，对飞行器动力学模型进行雅克比线性化处理；步骤四，基于线性化模型，采用张量积建模方法结合PDC‑LMI思想，得到系统状态反馈增益，从而设计飞行控制律。本发明提出的方法可以简化非线性复杂可变姿飞行器的控制律设计步骤，在具有初始扰动的前提下，保证了飞行器在下反角不同变化过程中的姿态一致性稳定，具有良好的工程价值。
一种可变飞行器控制方法及其系统

[发明专利]一种基于伪谱法的高超声速飞行器禁飞区规避制导方法-CN202211192338.2在审
发明人：李操;田若岑;崔朗福;刘瑞恒;高伯伦;张庆振;姚贻帝;陈思嘉 -专利权人：北京九天翱翔科技有限公司
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于伪谱法的高超声速飞行器禁飞区规避制导方法，包括：建立高超声速飞行器无动力再入制导动力学方程；建立环境大气密度、重力加速度模型；对高超声速飞行器气动模型进行分析；建立高超声速飞行器热流、动压、过载，以及禁飞区等过程约束模型；根据上述模型与约束，基于Radau伪谱法原理离散化再入过程状态变量与控制变量；对于构造好的优化问题，采用四阶Ronge‑Kutta方法积分求解初始状态变量与控制变量估计值；基于离散状态与控制变量，以最小热流与轨迹震荡为优化目标，建立非线性规划问题，求解过程根据精度要求对离散状态进行自适应修正。本发明能够增强再入制导过程中对复杂环境下多禁飞区规避的成功率。
一种基于伪谱法高超声速飞行器禁飞区规避制导方法

[发明专利]一种复杂机电系统全生命周期诊断推理与维护决策方法-CN202211192318.5在审
发明人：李操;崔朗福;宋子雄;张庆振;张超祺;王明贤;王钧乐;王津申;程林;陈思嘉 -专利权人：北京九天翱翔科技有限公司
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06Q10/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂机电系统全生命周期诊断推理与维护决策方法，包括：知识和数据的获取与管理模块、知识图谱构建模块、诊断推理模块、维修决策和生产优化模块；知识和数据的获取与管理模块获取复杂机电系统全生命周期过程中的全流程知识和数据，构建结构化知识；知识图谱构建模块构建涵盖装备全生命周期的完备知识图谱；诊断推理模块进行故障模式分析、故障部件定位、故障原因推理和相关概率计算；维修决策和生产优化模块进行辅助维修决策、生产维保优化策略推理。本发明对复杂机电系统全生命周期知识和数据进行采集、处理、存储和管理；基于知识和数据构建装备去生命周期知识图谱，实现装备的故障诊断、维修决策、生产优化。
一种复杂机电系统生命周期诊断推理维护决策方法

[发明专利]一种知识和数据融合的电源系统剩余寿命预计方法-CN202211313052.5在审
发明人：王明贤;向刚;张庆振;崔朗福;宋子雄;王钧乐;张超祺;林瑞仕 -专利权人：北京航空航天大学;北京航天自动控制研究所
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种知识和数据融合的电源系统剩余寿命预计方法，包括数据特征选择提取；建立基于维纳过程的电源系统容量退化模型；求解基于维纳过程的电源系统容量退化模型；求解基于退化模型的电源系统寿命分布；构建基于卷积门控循环神经网络的电源系统退化模型；训练卷积门控循环神经网络并得到电源系统寿命预计的分布；构建基于staking融合策略的融合模型；根据统计模型和数据驱动模型的预测结果训练融合模型；计算采样权值，对统计模型和数据驱动模型进行采样生成更准确的电源系统寿命分布。本发明提高了电源系统寿命预计的准确率，寿命分布的估计为复杂装备电源系统的健康管理提供更多支撑信息，为装备稳定高效的运行提供了有力保障。
一种知识数据融合电源系统剩余寿命预计方法

[发明专利]一种跨工况条件复杂机电系统剩余寿命预测系统及方法-CN202210927723.0在审
发明人：李操;韩晓萱;张庆振;崔朗福;向刚;齐海涛;程林;邵灵星;王津申;张祥银;毕晔;李雪飞;张惠平 -专利权人：北京九天翱翔科技有限公司
申请日： 2022-08-03 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种跨工况条件复杂机电系统剩余寿命预测系统及方法，系统包括多工况数据管理模块、数据处理模块、预训练模块和迁移预测模块，通过多工况数据管理模块采集来自复杂机电系统的多工况监测数据，并将其保存；通过数据处理模块对多工况数据管理模块中所保存的数据进行数据标准化和数据降维，生成源域数据和目标域数据；通过预训练模块将源域数据进行预训练并生成离线模型；通过迁移预测模块，输入目标域数据，并结合预训练模块产生的离线模型，利用在线迁移学习算法生成在线迁移模型，最终实现剩余寿命的预测。本发明能实现跨工况条件下的模型收敛速度和预测准确性。
一种工况条件复杂机电系统剩余寿命预测方法

[发明专利]一种基于预测的复杂装备异常检测方法-CN202210814189.2在审
发明人：张超祺;崔朗福;张庆振;陈娟;宋子雄;王钧乐;王明贤;王贺;孙宏波;胡德友;李继光 -专利权人：北京航空航天大学;首都航天机械有限公司
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06F16/9537 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于预测的复杂装备异常检测方法，包括获得具有强关联性的参数组合；建立LSTM网络多输入多输出预测模型；训练LSTM预测模型，并获得模型在训练数据上的预测误差；判断误差数据所服从的统计学分布；将复杂装备最新的历史数据输入LSTM预测模型，获得模型的预测值，待新数据到来时，计算预测值与实际值的偏差；对预测值与实际值之间的偏差进行显著性检验，判断偏差值与步骤S5所得到的统计学分布是否一致；对实际数据进行异常判别，检测结果为正常，则将该实际数据加入历史数据，输入LSTM预测模型进行下一步预测。本发明提高了复杂装备异常检测的准确率和快速性，为复杂装备稳定高效的运行提供了有力保障。
一种基于预测复杂装备异常检测方法

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