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[发明专利]一种基于酉运算的量子程序自动修复方法-CN202310817416.1在审
发明人：殷蓓蓓;李玥辰;裴翰宇;黄麟植;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F11/07 文献下载
摘要：本发明公开一种基于酉运算的量子程序自动修复方法：包括：1)、将量子程序视为黑盒模型并对其进行建模，建立初态、末态以及演化过程之间合理的方程，对演化算子进行初步求解；2)、定义前置修复和后置修复两种修复模式，并建立合理的数学关系；3)、采用由足够充分的正交基的测试用例集，以输出和期望概率分布的K‑L散度作为评判基准作为测试预言；4)、根据测试结果对演化算子进行修正和进一步估计，并对等价的估计算子进行约简；5)、计算候选的补丁，并对非酉的补丁就行酉化修正。本发明首次提出针对量子程序的自动修复方法，通过利用量子的特性，能够实现低定位需求、多缺陷修复、全自动的过程，旨在降低量子程序修复成本的同时提高其质量。
一种基于运算量子程序自动修复方法

[发明专利]一种空间轨姿控水推力器-CN202211650632.3在审
发明人：丰松江;林伟;霍元彤欣;沙东启;马玟雯;邵明雪;蔡开元 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B64G1/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间轨姿控水推力器，包括注水器、加压组件、水推力室、加热组件、传感器监测组件和拉瓦尔喷管；注水器内储存有液态水；水推力室为截面为正方形的长方体；其高度小于正方形截面的边长；水推力室的中心同轴设有圆柱形的加热腔室，加热腔室的高度小于自身圆形截面的直径；加压组件能将注水器中的液态水通过毛管喷入加热腔室内，并使加热腔室内水体的压力保持在P0；加热组件用于对加热腔室进行加热，并使加热腔室的温度保持在T0；压力P0和温度T0为超临界水状态点。本发明比冲范围上限可达到300s量级，在推进剂需求量方面可以更好适应微型卫星姿态精确调节、轨道保持等姿控任务。
一种空间轨姿控水推力

[发明专利]一种基于多目标约束的二维空间视觉传感器布局优化方法-CN202011228559.1有效
发明人：全权;邓恒;吴楠;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开一种基于多目标约束的二维空间视觉传感器布局优化方法，具体如下：步骤一、建立视觉传感网络模型，所述的模型包括感知模型、空间模型、覆盖模型和重建误差模型；步骤二、定义覆盖率和重建品质；步骤三、总体设计多目标优化。本发明提出的一种基于多目标约束的二维空间视觉传感器布局优化方法，该方法能够在给定的二维空间中，根据覆盖范围大和重建误差小的目标要求，设计多目标优化算法，提供一种合理的摄像机布局方案，指导摄像机实际安装调试，能够大大节省人力物力、加快网络部署，降维搜索的方法可以解决任意形状空间的传感器布局问题，也能减少优化变量个数，提高优化速度。
一种基于多目标约束二维空间视觉传感器布局优化方法

[发明专利]一种无线视觉传感网络的传感器布局优化与快速部署方法-CN202011228565.7有效
发明人：全权;邓恒;吴楠;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开一种无线视觉传感网络的传感器布局优化与快速部署方法，具体步骤如下：步骤一、视觉传感网络模型建立，所述模型包括感知模型、空间模型、覆盖模型和重建误差模型；步骤二、覆盖率和重建品质定义；步骤三、多目标优化总体设计；步骤四、视觉传感网络快速部署。本发明方法能够在给定的三维空间中，根据覆盖范围大和重建误差小的目标要求，设计多目标优化算法，提供一种合理的摄像机布局方案(包括摄像机位置和方位角)，指导摄像机实际安装调试，能够大大节省人力物力、加快网络部署，降维搜索的方法可以解决任意形状空间的传感器布局问题，也能减少优化变量个数，提高优化速度。
一种无线视觉传感网络传感器布局优化快速部署方法

[发明专利]通讯不确定下的多智能体控制器和安全半径分离设计方法-CN202011404246.7有效
发明人：全权;付饶;高岩;毛鹏达;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种通讯不确定下的多智能体控制器和安全半径分离设计方法，步骤如下：步骤一：对智能体建立运动模型、通信网络模型及安全半径模型；步骤二：在理想条件和实际条件下，设计满足性能的智能体的控制器；步骤三：在实际运动过程中，考察估计安全距离与安全距离相等的条件，并基于此设计实际运动过程中安全半径的下界。本发明可以使控制器设计过程仅考虑理想条件下需达成的目标，而不考虑所有通信网络的不确定性补偿策略；本发明方法可以极大简化整个多智能体系统的控制器设计工作，并最终使得环境中智能体尽可能达到最大容量，同时所有智能体都能在线规划路径，高效且安全地完成任务。
通讯不确定下智能控制器安全半径分离设计方法

[发明专利]一种可自主穿越二维直线管道的多智能体分布式控制方法-CN202110048762.9有效
发明人：全权;付饶;高岩;毛鹏达;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-01-14 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开一种可自主穿越二维直线管道的多智能体分布式控制方法：步骤一：建立自主穿越二维直线管道问题的数学模型，其中包括建立智能体的运动模型,安全区域、避障区域、探测区域三种区域模型，以及建立二维直线管道的数学模型；步骤二：在多智能体初始位置位于管道入口之内时，设计多智能体系统穿越二维直线管道的分布式控制算法；步骤三：进一步设计将二维空间区域划分为多个二维直线管道的方法，以实现在整个空间内所有智能体自主穿越二维直线管道。本发明方法解决了多智能体系统的自主穿越二维直线管道问题，且同时满足实时性、安全性、可靠性，使多智能体系统能够高效、安全地完成任务。可应用于军事、民用、救援、摄影、农牧等领域。
一种自主穿越二维直线管道智能分布式控制方法

[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]一种视觉传感网络的快速通用标定方法-CN201910917799.3有效
发明人：全权;邓恒;杨坤;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-09-26 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明公开一种视觉传感网络的快速通用标定方法，包括如下步骤：步骤一、视觉传感网络的内参标定；步骤二、双摄像机标定；步骤三、多摄像机标定；步骤四、全局标定。本发明方法所覆盖的范围广；其次，本发明要求摄像机内参标定在整个系统布局之前完成，即将摄像机内参作为已知量，减小待优化变量个数，可以简化整个优化过程；再次，在特征点对的最优提取过程中，本发明提出了一种基于k‑means++算法来筛选出k组分散均匀的匹配点对，效率上更高；最后在多摄像机标定过程中，无向连接图的创建是以双摄像机标定的反投影误差作为权重值，提高了优化效率。因此本发明标定工具结构简单，易于设计与制作，标定过程简单便捷，标定精度高。
一种视觉传感网络快速通用标定方法

[发明专利]一种基于特征点匹配和光流法的多旋翼速度测量方法-CN201910342596.6有效
发明人：全权;邓恒;杨坤;奚知宇;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开一种基于特征点匹配和光流法的多旋翼速度测量方法，该方法步骤具体如下：步骤一：单目相机内参数离线标定；步骤二：基于相邻图像之间的运动估计；步骤三：基于视觉信息的速度估计；步骤四：基于卡尔曼滤波的速度估计。本发明方法是一种利用多旋翼机载的单目相机和其它传感器进行视觉测量的方法，不依靠额外增加设备，成本低廉，克服地面纹理简单而无法获取特征点的困难，算法鲁棒性高等优点。
一种基于特征匹配光流法多旋翼速度测量方法

[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]一种基于相位相关和光流法的多旋翼速度测量方法-CN201910342593.2有效
发明人：全权;邓恒;杨坤;奚知宇;蔡开元 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2020-07-21 - 主分类号： G01P3/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于相位相关和光流法的多旋翼速度测量方法，其特征在于：该方法步骤具体如下：步骤一：单目相机内参数离线标定；步骤二：基于相邻图像之间的运动估计；步骤三：基于视觉信息的速度估计；步骤四：基于卡尔曼滤波的速度估计。本发明提出的基于相位相关和光流法的多旋翼速度测量方法，是一种利用多旋翼机载的单目相机和其它传感器进行视觉测量的方法，不依靠额外增加设备，成本低廉，克服地面纹理简单而无法获取特征点的困难，算法计算量小，算法鲁棒性高等优点。
一种基于相位相关光流法多旋翼速度测量方法

[实用新型]一种基于3D打印的手指伸直矫正器-CN201821376001.6有效
发明人： 蔡开元 -专利权人： 蔡开元
申请日： 2018-08-24 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： A61F5/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于3D打印的手指伸直矫正器，包括上指节护套、中指节护套和下指节护套，所述上指节护套、中指节护套和下指节护套为一体成型结构，所述上指节护套用于托住手指上指节指肚，所述中指节护套和下指节护套分别与手指中指节和下指节贴合；本实用新型的一种基于3D打印的手指伸直矫正器具有一体成型的结构，结构简单，能贴合包裹患指，固定效果好，方便穿戴与卸下，同时整体质量轻，制作成本较低，适合手指损伤患者日常使用。
护套指节中指节伸直本实用新型矫正器贴合打印一体成型结构一体成型的固定效果日常使用手指损伤托住指肚穿戴卸下制作

[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

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