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[发明专利]一种飞翼无人机-CN202311085724.6在审
发明人：江飞鸿;刘贞报;党庆庆;张军红;支国柱 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B64U30/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞翼无人机，涉及无人机技术领域，包括机身，机身两侧设置有两机翼，机翼远离机身的一端设置有翼梢小翼，翼梢小翼包括两组翼板，两翼板通过铰接轴铰接，铰接轴临近机翼的一侧设置有第一安装平面；机翼的端面为第二安装平面，第二安装平面上设置有两组第二限位块，第二限位块位于第一安装平面于第二安装平面之间；第一安装平面通过弹簧与第二安装平面连接，第一安装平面上固定连接有牵引绳，牵引绳用于控制两翼板的角度。通过本发明的设置，使得翼梢小翼的张开角度可进行实时调整。
一种无人机

[发明专利]一种基于自组织的无人机群分布式状态监测方法及系统-CN202310780345.2在审
发明人：刘贞报;王开;唐勇;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H04W4/40 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于自组织的无人机群分布式状态监测方法及系统，属于无人机编队控制技术领域。基于固定翼无人机编队的自组织网络通信原理，在无需人为介入的情况下能够根据任务需要自行接入对应任务机群的通信网络分簇中，通过将无人机作为通信网络中可灵活变更的模块的方式，充分发挥了编队执行任务的灵活性，同时保证了编队通信的负担在可控范围内，使得无人机的状态监测更加灵活。本发明以分簇为编队通信的基础单元，通过各机分布式监测、自行检测信道并广播的方式进行基础单元的信息交互，而整个机群的通信建立在若干以任务为划分标准的分簇之上。
一种基于组织无人机群分布式状态监测方法系统

[发明专利]一种无人机集群的无线充电方法-CN202311086211.7在审
发明人：支国柱;刘贞报;党庆庆;唐勇;杨思力 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B64U50/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机集群的无线充电方法，应用于无人机充电技术领域。包括以下步骤：无人机集群中的无人机计算自身的能耗情况并判断是否需要充电；如果需要充电则将自身位置信息和电量信息发送至地面控制基站；地面控制基站对所有需要充电的无人机进行空闲充电站分配；地面控制基站发送回传指令至对应的无人机；无人机根据回传指令中的位置信息寻找对应空闲充电站进行充电。本发明通过无人机的位置信息和电量信息对空闲充电站进行分配，合理利用空闲充电站资源，提高无人机集群的充电效率。
一种无人机集群无线充电方法

[发明专利]一种无人机飞行控制系统-CN202311082828.1在审
发明人：张军红;刘贞报;党庆庆;唐勇;支国柱 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机飞行控制系统，属于无人机控制领域。无人机飞行控制系统包括主控模块、IMU模块、摄像模块、装载平衡装置、定位导航模块，定位导航模块、IMU模块、与主控模块连接；装载平衡装置和摄像模块安装于无人机机身并与主控模块连接。本发明通过在无人机上装配装载平衡装置，对无人机的重心进行调整，保证不同风力下无人机的平稳飞行；同时利用天气识别模型对天气现象进行识别，并根据识别结果自动制定飞行策略，进一步提高了无人机控制的智能化，保证无人机的飞行安全。
一种无人机飞行控制系统

[发明专利]一种燃气管线巡检数据采集的无人机飞行控制方法及系统-CN202310327534.4在审
发明人：刘贞报;马博迪;党庆庆;赵闻;袁智荣;唐勇;支国柱;韩雨珅 -专利权人：西北工业大学深圳研究院
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃气管线巡检数据采集的无人机飞行控制方法及系统，通过将无人机在燃气管道区域巡检和地面传感器数据收集任务建模为马尔科夫过程模型，得到无人机飞行控制系统状态空间，搭建演员网络和评论家网络指导无人机执行最优动作策略，通过搭建传感器数据状态表征网络，对传感器历史数据和当前数据进行优化预测，得到完整的传感器时序信息状态。本发明能够实时、快速、准确的收集目标地点甲烷气体浓度测量值，对燃气管线工作状态进行准确检测。
一种燃气管线巡检数据采集无人机飞行控制方法系统

[发明专利]一种发动机矢量推力失效下的飞行重构与容错控制系统及方法-CN202310181062.6在审
发明人：刘贞报;王宝栋;刘昕;王潇;党庆庆;赵闻 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种发动机矢量推力失效下的飞行重构与容错控制系统，属于飞行控制领域。本发明的系统由故障诊断模块与容错控制模块组成。所述故障检测模块，用于估计发动机矢量推力预测值，比较实际发动机矢量推力和估计发动机矢量推力，判断发动机矢量推力是否存在故障；所述容错控制模块，用于在发动机矢量推力失效时，建立修正发动机推力矢量方程组及发动机模型，利用广义最小方差控制方法实现对发动机的容错控制。广义最小方差控制器输出飞机发动机的推力控制信号，经发动机原有控制分配部件完成在推力部分失效状态下的控制，保证飞机平稳安全飞行。
一种发动机矢量推力失效飞行容错控制系统方法

[发明专利]基于鸟群算法的无人机群故障隔离与队形重构方法及系统-CN202310513434.0在审
发明人：刘贞报;王开;唐勇;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于鸟群算法的无人机群故障隔离与队形重构方法及系统，属于无人机编队控制技术领域。在鸟群算法的基础上，针对无人机群的特点进行改进，通过改进鸟群算法，使得无人机群中出现故障无人机时，能够自行使得故障无人机脱离编队返航降落，以避免威胁编队内其他无人机的飞行安全，同时控制其他无人机自行补齐编队位置，实现队形重构。本发明具备高度的编队控制稳定性、结构灵活性和容错性，能够有效满足无人机群执行编队飞行任务的要求。
基于鸟群算法无人机群故障隔离队形方法系统

[发明专利]一种襟翼故障感知方法及系统-CN202310514178.7有效
发明人：刘贞报;李子豪;刘昕;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明一种襟翼故障感知方法及系统，属于自动化检测领域；方法步骤包括：襟翼超限事件监测，构建待监测参数的测量数据集合；对测量数据进行预处理，得到判断故障的阈值样本数据；基于预处理后的测量值数据和阈值样本数据，构建GRU神经网络后缘襟翼性能评估模型；将训练好GRU神经网络后缘襟翼性能评估模型进行保存，在预测数据阶段对监测参数进行时序数据的预测，得到故障预测结果。本发明减少了故障数据计算过程中的误差，并通过对故障数据的学习、训练做出准确的故障感知，解决了现有技术中无法及时做出故障响应的问题。
一种襟翼故障感知方法系统

[发明专利]一种飞机升降舵故障感知与保护一体化驱动方法-CN202310477643.4有效
发明人：刘贞报;周晨泽;赵鹏;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种机升降舵故障感知与保护一体化驱动方法，属于飞机升降舵故障感知与容错控制领域。通过基于故障估计观测器的故障感知机制快速并准确地检验出故障，同时通过基于增广误差系统的自适应故障估计方法准确高效地估计故障信息，通过非线性干扰观测器高效估计外部干扰，最后基于故障估计值和干扰估计值设计自愈合控制器，使用自愈合控制器在无需外部帮助的情况下快速修复故障，保证飞行安全。
一种飞机升降舵故障感知保护一体化驱动方法

[发明专利]一种飞机方向舵故障感知与保护一体化驱动方法-CN202310477645.3有效
发明人：刘贞报;周晨泽;赵鹏;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本发明涉及一种飞机方向舵故障感知与保护一体化驱动方法，属于飞机故障感知与容错控制领域。通过非线性故障观测器获得方向舵故障观测值并计算方向舵故障估计值，结合预先设计的故障阈值，能够正确并且快速地检测出故障；同时设计了基于反步法的自愈合驱动器，该反步法的自愈合驱动器将故障感知与控制驱动相结合，输出容错控制律对飞机进行驱动控制，可以确保飞行系统的基本稳定性。基于故障和干扰信息，本发明可以保证方向舵故障情况下飞行系统的高度和速度仍能精确跟踪给定指令，同时飞行系统对外部干扰具有鲁棒性。
一种飞机方向舵故障感知保护一体化驱动方法

[发明专利]一种基于显式参考管理的飞行器约束姿态控制方法及系统-CN202310560485.9在审
发明人： 党庆庆;苏文杰;刘贞报;桂海潮 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于显式参考管理的飞行器约束姿态控制方法及系统，属于航空航天领域，解决存在多种约束(包括姿态指向约束、角速度约束和控制约束)的飞行器姿态机动控制问题。本发明将约束处理与控制律设计分离，设计了参考管理器以产生参考姿态轨迹，可以提供满足约束、从初始姿态到达目标姿态的可行机动轨迹；设计了基于浸入与不变干扰观测器的反馈控制律，以保证系统的稳定性和鲁棒性，实现对参考姿态轨迹的渐近跟踪。对于飞轮为执行机构的飞行器姿态控制系统，该方法可以在存在外干扰的情况下实现满足指向约束、角速度约束和控制约束的姿态机动控制。本发明提出的姿态控制方法的数值仿真结果很好的验证了本发明的有效性和可行性。
一种基于参考管理飞行器约束姿态控制方法系统

[发明专利]一种故障单机的排除方法、系统和应用-CN202310404942.5有效
发明人：刘贞报;张文奇;支国柱;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明一种故障单机的排除方法、系统和应用，属于航空器控制领域；方法步骤为，将有人、无人机编队中的各单机进行编号；由信息采集模块获取各单机的状态信息和通信信息；由故障监测模块分析信息采集模块所获取的信息，做出故障判断；将故障单机排除，由有人机控制中心根据编队任务和非故障机数量设置编队指令，结合路径规划模块得到新的通信关系，进行编队重构。本发明解决了有人、无人机编队中对故障单机的排除问题，由通信网络断开的全0状态作为故障判断标准，缩短了故障响应时间，有人机能够及时排除故障单机，进行编队重构，保证了所执行任务的时效性。
一种故障单机排除方法系统应用

[发明专利]一种故障机的隔离方法、系统及应用-CN202310404940.6有效
发明人：刘贞报;张文奇;支国柱;党庆庆;赵闻;王潇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明一种故障机的隔离方法、系统及应用，属于航空器控制领域；方法为，将有人、无人机编队中的各单机进行编号；由信息采集模块实时获取各单机的飞行状态数据信息；由通信拓扑网络模块分析所获取信息，做出编队故障判断；当编队故障判断结果为存在完全单机故障时，激活故障隔离模块，获取故障信息，再由有人机控制中心对编队指令做出调整；当故障判断结果为不存在完全单机故障时，按照原指令继续执行任务。本发明解决了有人、无人飞机编队中对故障机的隔离问题，由通信网络断开的全0状态作为故障的初判，缩短了故障响应时间，有人机能够及时获取故障机的定位，进行编队调整，保证了所执行任务的时效性。
一种故障隔离方法系统应用

[发明专利]一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法及系统-CN202310338553.7在审
发明人：刘贞报;童春铭;唐勇;王满;赵闻;党庆庆 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提出了一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法，设计飞机横航向容错控制器，通过飞机的标称模型和方向舵舵面失效模型，计算最优控制律，以在存在外部干扰的情况下稳定飞机。然后，利用四重神经网络对所有可能的失效程度估计该最优控制律。当发生方向舵舵面失效时，能够实现飞机的平稳运行。本发明提出了一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构系统，在不失一般性的情况下，基于存在故障检测与隔离模块、切换机制和飞控系统，引入飞机横航向容错控制器，以在存在外部干扰的情况下稳定飞机。
一种方向舵失效飞机航向容错控制方法系统

[发明专利]一种加速度计失效下的飞行容错控制与重构系统及方法-CN202310321720.7在审
发明人：刘贞报;张文奇;张军红;王潇;党庆庆;赵闻 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种加速度计失效下的飞行容错控制与重构系统及方法，通过对机载传感器故障进行检测，并针对加速度计失效情况进行处理，实现了在加速度计失效的情况下对飞行器的控制和重构，提高了飞行器在复杂环境下的安全性。本发明的飞行容错控制与重构系统具有高度的实用性和广阔的应用前景，可在航空领域得到广泛应用。本发明解决了在实际飞行中，加速度计由于受到外界干扰、机械故障等原因可能会失效，从而影响整个飞行控制系统的稳定性和可靠性的问题。
一种加速度计失效飞行容错控制系统方法

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