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[发明专利]一种逃逸目标高斯过程回归轨迹预测方法-CN202310009284.X在审
发明人：耿庆波;赵迪;费庆 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种逃逸目标高斯过程回归轨迹预测方法，属于目标轨迹预测和分析领域。本方法在非合作地面目标的逃逸过程中，根据地面目标的历史轨迹信息，将目标的速度和航向角序列作为后续预测输入；将目标在逃逸过程中的速度建模为下鞅过程，每个时刻的目标速度建模为随机变量；在目标运动学约束确定的速度范围的基础上，以给定的置信概率和下鞅不等式定量地缩小预测时域内可行的速度范围；之后利用高斯过程回归分别预测速度和航向角，并根据可行速度范围修正速度预测结果；最后根据目标的离散状态方程和预测结果，得到满足目标运动学约束且可信的目标轨迹预测结果。本发明适用于交通调度、刑事追捕等领域，提高对地面目标跟踪精度。
一种逃逸目标过程回归轨迹预测方法

[发明专利]一种多智能体高效编队避障方法-CN202211099260.X在审
发明人：费庆;李强;王博;何晓;祁剑鹏 -专利权人：北京理工大学;中国船舶集团有限公司系统工程研究院
申请日： 2022-09-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开的一种多智能体高效编队避障方法，属于多智能体编队控制领域。本发明通过智能体运动学模型实现个体碰撞的危险预测；通过综合比较个别个体避障和编队整体变换队形的成本选择是否切换队形；通过构建智能体与目标点对应的成本矩阵，依靠分配算法实现智能体位置的实时优化分配，加快变换速度，降低航行成本；通过一致性算法与改进的动态窗口法，引入目标导向，降低避障过程对队形的破坏，且能有效防止个体在避障过程陷入局部最优，实现个体的高效避障。本发明适用于无人机救援、无人机侦查等领域，提高航行过程的队形变换速度，降低航行成本，实现高效避障。
一种智能高效编队方法

[发明专利]一种海上多中心应急资源调度方法-CN202211635144.5在审
发明人：王博;王依帆;何晓;耿庆波;费庆 -专利权人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G06Q10/063 文献下载
摘要：本申请实施例提供了一种海上多中心应急资源调度方法。该方法包括以下步骤：步骤1，获取补给中心信息、事故点信息及海上环境信息；步骤2，从补给中心层面进行分配，将多中心问题转换为多个单中心子问题；步骤3：计算实际航行速度；步骤4：建立海上多中心应急资源调度模型；步骤5：构建模型的约束条件；步骤6：优化算法求解模型。本申请针对现有应急资源调度模型未考虑海洋环境因素、求解结果不理想，不适用于海上应急事故等问题，克服海上面向不同应用场景的应急动态资源调度技术的不足，结合海上风浪流等环境因素，获取真实的环境特征，构建更符合海上应急的多目标优化模型，进而提出海上多中心应急资源调度方法，提高海上应急作业效率。
一种海上中心应急资源调度方法

[发明专利]一种应急资源调度优化方法-CN202310103035.7在审
发明人：耿庆波;王依帆;费庆;王博 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明公开的一种应急资源调度优化方法，属于应急资源调度领域。本发明通过应急资源调度问题的自然数编码和解码方法，将应急资源调度问题转换为优化方法能够处理的问题；针对优化目标，采用最近邻规则和时间规则，保证初始种群的多样性，扩大优化方法的搜索空间；通过改进全局和局部变异算子，保证种群在搜索过程中的多样性；根据种群在进化过程中对全局和局部搜索能力的需求变化特性，将种群进化过程分为三个阶段，采用自适应参数调整策略，在每一阶段采用更符合进化特性的交叉率及变异率，提高优化方法的搜索效率和收敛性。本发明适用于应急资源调度领域，提高应急资源调度效率和可靠性。
一种应急资源调度优化方法

[实用新型]一种配备充气式气垫的U型救援船-CN202223158518.7有效
发明人：费庆;杨译;周子彧;周羽 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B63C9/02 文献下载
摘要：本实用新型公开的一种配备充气式气垫的U型救援船，属于水上搜救设备领域。本实用新型包括U型船体、把手、推进器、高压气瓶、气垫、摄像头和红外传感器。所述把手位于U型船体后端位置；所述气垫折叠卷曲后置于U型船体前端一个独立的防水舱室内，与其他电子设备存放位置相互隔离；所述气垫弹出充气后气垫向下展开。本实用新型在已经接触落水者的情况下，通过U型船体及附带的把手为落水者提供稳定的水面支撑点，提供通过按压把手启动充气，利用充气展开气垫的浮力，在不需要进行额外操作的情况下将落水者和U型船体整体自动托举，为落水者提供一个安全的水上平台，有效减少落水者体力和体温流失，同时降低落水者面临的其他潜在风险的功能。
一种配备充气式气垫救援

[发明专利]一种大姿态四元数全角域转换欧拉角方法-CN202010832716.3有效
发明人：费庆;李佩璋;姚小兰;陈振;张浩;曹洪卿 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-08-18 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开的一种大姿态四元数全角域转换欧拉角方法，属于姿态捕获及控制领域。本发明根据俯仰角的不同区间将姿态划分为三类，分别给出各区间内的四元数转换欧拉角的方法以及取舍的方法，实现全角域下的转换。本发明通过交叉迭代法解决俯仰角在死锁区间时偏航角和滚动角奇异的问题；通过正弦符号法解决俯仰角跨越±90°时转换结果选取错误的问题；解决全角域下四元数转换欧拉角的多值取舍问题；通过旋转矩阵内部信息对姿态进行解析预估，提高转化数值的精确度。本发明能够在浮点数运算能力不够强大的控制器上处理大姿态的四元数数据，实现大姿态四元数全角域转换欧拉角。本发明应用领域包括无人机大姿态避障、机器人位姿获取、人体关节姿态捕捉等领域。
一种姿态四元数全角转换欧拉角方法

[发明专利]一种车辆里程计在线检定系统及检定方法-CN202110280143.2有效
发明人：费庆;邵勇强;刘其志;郑子伟 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2023-02-10 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种车辆里程计在线检定系统及检定方法，属于车辆检测技术领域。本发明采用组合导航系统(GNSS+INS)，对车辆里程计进行自动标定，能够在GPS定位效果好时，自动选择符合检定标准的路段和符合检定标准的行驶状态，进行里程计检定。当认为车辆发生行驶条件变化时，检定的里程计K值将自动投入使用，自动进行标定数据的更新，从而保证了K值的稳定和在车辆状况长期变化时进行自动调整。同时，本方法保存了检定关键数据，能够进行历史回溯，方便分析检定结果。本方法可以广泛应用于包括出租车计价器、货运汽车里程计等车辆行驶里程检定领域。
一种车辆里程计在线检定系统方法

[发明专利]一种基于单目视频评估滑雪回转水平的方法-CN202211107136.3在审
发明人：陈振;李佩璋;费庆;刘向东;姚小兰 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于单目视频评估滑雪回转水平的方法，属于滑雪回转运动领域。本发明实现方法为：捕捉人体各关节三维坐标并进行运动学反解求取人体各节段姿态角；使用人体各节段姿态角和人体解剖学参数求取各节段质心坐标，通过节段质量加权计算得到人体质心坐标，推导运动学参数。通过分析单目视频采集得到的运动学参数构建关键评价指标，关键评价指标是结合单目视频采集各关节三维坐标结构特点、滑雪回转运动特点和滑雪回转动力学模型特点得到的。根据单目视频采集分析得到的人体运动学参数，利用关键评价指标评估滑雪回转水平，提高滑雪回转水平评估精度和效率。本发明能够进一步应用于滑雪回转运动的分析、指导评估，改进滑雪者运动水平。
一种基于目视评估滑雪回转水平方法

[发明专利]一种基于三阶段避障策略的无人船局部路径规划方法-CN202211080634.3在审
发明人：姚小兰;王沛琦;王博;费庆;李强 -专利权人：北京理工大学;中国船舶集团有限公司系统工程研究院
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于三阶段避障策略的无人船局部路径规划方法，属于无人船路径规划技术领域。阶段0采用动态避障操纵范围和动态目标点，解决动态窗口法的固有问题；且在动态目标点的选择过程中引入环境的影响，降低无人船在静态避障过程的能耗。阶段1结合速度障碍法和《国际海上避碰规则》，采用速度障碍限制，降低无人船在避障过程中的碰撞风险和避障难度。阶段2结合速度障碍法和《国际海上避碰规则》，采用左舷限制和右舷评分机制，实现无人船基于《国际海上避碰规则》的避障。同时，通过基于碰撞风险值的双阈值方法，有效减小阶段1和阶段2的避障策略切换过程中的抖动问题。本发明适用于海上运输等领域，提高无人船避障过程的安全性。
一种基于阶段策略无人局部路径规划方法

[发明专利]基于平行约束的平面间断差在线测量方法-CN202110625765.4有效
发明人：王鑫;程庆斌;岳阳;马宏宾;费庆 -专利权人：工极智能科技（苏州）有限公司
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明提出的基于平行约束的平面间断差在线测量方法，包括如下步骤：1）数据采集，获得原始点云数据；2）对原始点云数据进行预处理；3）通过去除局外点和平面拟合两个阶段，利用平面相互平行的约束，提高平面间断差计算的精度与效率。本发明基于半径滤波与直通滤波，去除原始点云中的噪声与无效区域，提高了后续计算的速度；通过欧式聚类快速实现目标区域选择；利用随机采样一致性方法筛选平面点集，去除影响平面拟合的局外点，提高了平面拟合的准确度；使用点到平面的距离作为目标函数，考虑平行约束，通过最小二乘方法直接求解平面参数，进而计算断差；实现在线式测量工件平面间断差，能够在生产线中实时检测，提高工业产品质量。
基于平行约束平面间断在线测量方法

[发明专利]一种适用于滑雪训练台的动作评价与动作指导方法-CN202011379595.8有效
发明人：姚小兰;张艺佳;费庆;陈振;方勖洋;曹洪卿;李佩璋;张浩 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： A63B69/18 文献下载
摘要：本发明公开的一种适用于滑雪训练台的动作评价与动作指导方法，属于运动训练评价指导领域。本发明采集滑雪训练者四种数据；划分训练者滑雪技能等级，记录技术评分，并计算得出对应滑行数据评分公式；结合训练者全身六个特征，将所述特征进行归一化处理，采用加权欧式距离法与专业滑雪者的特征进行相似性度量，将相似性度量结果进行线性拟合得到最终综合评分。本发明将滑雪者在滑雪训练台上的运动分为三个区域，分别在每个区域对训练者进行实时有针对性的训练指导。本发明通过实时数据显示能够实现对在滑雪训练台上的训练者实时动作指导；还能够通过存储四种关键数据方便训练者做历史训练数据对比分析，提升动作评价和动作指导效率和效果。
一种适用于滑雪训练动作评价指导方法

[发明专利]一种基于隐马尔可夫分析滑雪运动序列的方法-CN202011378481.1有效
发明人：费庆;李佩璋;姚小兰;陈振;方勖洋;张艺佳 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G06V30/226 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于隐马尔可夫分析滑雪运动序列的方法，属于运动姿态数据处理与分析领域。本发明实现方法为：通过对传感器采集到的滑雪者的原始姿态数据加窗处理，将原始姿态数据划分为时间序列上的数据帧后利用SVD和矩阵范数提取表示姿态矩阵的“象征值”。基于隐马尔可夫搭建滑雪运动序列的概率转移模型，并使用时间序列上的“象征值”序列优化滑雪运动序列的概率转移模型参数，计算出滑雪运动姿态序列隐状态的最优路径。通过最优隐状态路径和概率转移模型计算求得下一时刻各滑雪状态的概率，进而预测下一时刻的滑雪状态，根据对滑雪者滑雪的运动姿态预测数据能够评估滑雪者的运动状态，进而提升对滑雪训练者的训练效果。
一种基于隐马尔可夫分析滑雪运动序列方法

[发明专利]一种多架旋翼飞行器协作搬运的能量优化方法-CN202010750973.2有效
发明人：王博;费庆;梁建建 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-07-30 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开的一种多架旋翼飞行器协作搬运的能量优化方法，属于多智能体分布式控制优化技术领域。本发明实现方法为：通过建立旋翼飞行器能量消耗及动力学模型，针对旋翼飞行器协作搬运任务确定优化目标和约束条件，从动态控制的角度，利用有限时间分布式平均跟踪及自适应参数算法，提出连续时间动态优化方法，每个旋翼飞行器根据邻居旋翼飞行器发送出的信息，对各自飞行时的推力进行分布式的优化，得到旋翼飞行器的推力更新所需要的控制量，控制旋翼飞行器在协作搬运时的最优位置。本发明不需要通过中心节点获取整个系统的全局信息，使用分布式的控制方法实现多架旋翼飞行器协作搬运的时变能量优化，减少整个系统的通讯负担，增强系统整体鲁棒性。
一种多架旋翼飞行器协作搬运能量优化方法

[发明专利]一种多自由度模拟滑雪训练系统及训练方法-CN202110620609.9有效
发明人：刘向东;曹洪卿;费庆;陈振;李泊杨;姚小兰 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： A63B69/18 文献下载
摘要：本发明公开的一种多自由度模拟滑雪训练系统及训练方法，属于运动器械、虚拟现实技术领域。本发明公开的一种多自由度模拟滑雪训练系统，包括平移滑台、六自由度平台、控制器、测距模块、倾角传感器和显示设备。本发明还公开的一种多自由度模拟滑雪训练方法，基于所述一种多自由度模拟滑雪训练系统实现。本发明使滑雪者在滑雪模拟器上通过左右滑动进行滑雪回转动作模拟的同时，还能通过多自由度平台、虚拟现实技术以及体感模拟算法的配合，使滑雪者在虚拟场景中与真实雪地产生交互，提升滑雪者真实滑雪感。所述滑雪感包括回转动作感受、地形起伏变化感受、加速度感受、滑行方向改变感受、重心变化感受。
一种自由度模拟滑雪训练系统方法

[发明专利]一种燃油车加油盖精确识别与位姿估计的方法-CN202111259240.X在审
发明人：王鑫;费庆;马宏宾;边金岳 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开的一种燃油车加油盖精确识别与位姿估计的方法，属于燃油车自动加油技术领域及相关抓取的工业领域。本发明实现方法为：对于加油盖外盖，采用分割的算法，引入自适应因子，分割加油盖外盖点云。对于加油塞，基于加油塞把手与面的特征等先验知识，获取加油塞点云。基于点云数据的位姿估计，加入方向选择因子，建立合适的抓取坐标系，通过离线标定相机与机械臂的位姿变换，构建抓取坐标系与机械臂的基坐标系的关系，保证机械臂末端工具精确到达抓取点并保持精确的可抓取方向。本发明能够避免模型库构建与高算力要求，保证自动加油机器人系统的防爆和高精度要求，解决相机定位定向不准问题。本发明尤其适用于燃油车自动加油类似抓取场景。
一种燃油加油精确识别估计方法

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