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[发明专利]高超声速飞行器的主动容错控制方法和装置-CN202311056483.2在审
发明人：宋佳;艾绍洁;赵鸣飞;赵凯;尚维泽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-08-22 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种高超声速飞行器的主动容错控制方法和装置，涉及高超声速飞行器主动容错的技术领域，首先利用分数阶自抗扰姿态控制器对高超声速飞行器的期望姿态角度和姿态输出数据进行处理，得到异类执行器的期望伪控制力矩，然后基于改进的麻雀算法在预设最大控制力矩约束下进行寻优，得到异类执行器的目标控制力矩；最后结合预设异类执行器模型确定出异类执行器中气动舵的实际舵偏角和RCS推力器的变推力，从而实现对高超声速飞行器进行主动容错控制。本发明是基于改进的麻雀算法实现的主动容错控制，具有较快的最优收敛能力，适用于最佳控制分配集合的快速寻优，能够有效地缓解现有的主动容错方法存在的实时性差的技术问题。
高超声速飞行器主动容错控制方法装置

[发明专利]一种基于相关性分析的敏感故障特征提取方法及装置-CN202110005464.1有效
发明人：宋佳;艾绍洁;尚维泽;赵凯;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-01-05 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于相关性分析的敏感故障特征提取方法及装置，其中，所述方法包括：从故障飞行器的攻角输出信号中提取出多个时频特征，基于故障飞行器的多个时频特征，确定每个时频特征的敏感故障因子，将敏感故障因子按照预设顺序排序，得到与敏感故障因子对应的时频特征的排序结果，根据时频特征的排序结果，确定每个时频特征与其所有前序时频特征之间的冗余度因子，基于每个时频特征的冗余度因子和敏感故障因子，确定预设数量个敏感故障特征。本申请通过将冗余度因子和敏感故障因子相结合，从而确定出敏感故障特征，可以在一定程度上解决由于敏感性差异较大和冗余过多而造成的故障诊断复杂的问题，提高了故障诊断性能。
一种基于相关性分析敏感故障特征提取方法装置

[发明专利]分布式传感器故障处理方法、装置、电子设备及存储介质-CN202310538959.X在审
发明人：宋佳;尚维泽;吴博轩;艾绍洁;赵凯 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种分布式传感器故障处理方法、装置、电子设备及存储介质，包括：在预设时间间隔内获取分布式传感器采集的传感器多源数据；通过预先训练的故障定位模型，基于传感器多源数据从分布式传感器中确定故障传感器，以及确定故障传感器的传感器位置标识和传感器类型标识；通过预先训练的故障数据重构模型，基于传感器多源数据、传感器位置标识和传感器类型标识，预测故障传感器对应的重构数据。本发明实现了分布式传感器的闭环故障诊断，而且针对分布式传感器的故障诊断具有更好的泛化能力和准确性。
分布式传感器故障处理方法装置电子设备存储介质

[发明专利]基于仿生优化粒子滤波的非线性系统故障诊断方法和系统-CN202110934054.5有效
发明人：宋佳;艾绍洁;尚维泽;赵凯;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06F11/07 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于仿生优化粒子滤波的非线性系统故障诊断方法和系统，包括：建立待诊断非线性系统的状态空间模型；针对于状态空间模型中的每一个模型，生成N个初始粒子，并初始化每个初始粒子的位置和权重；基于状态空间模型，利用麻雀算法和莱维飞行变异迭代更新N个初始粒子的位置；计算更新之后的N个初始粒子的权重并进行归一化；基于归一化之后的权重，对状态空间中的粒子进行重采样，得到状态空间模型中每一个模型对应的系统状态预测量；基于状态空间模型中每一个模型对应的系统状态预测量，对待诊断非线性系统进行故障诊断。本发明缓解了现有技术中存在的采用标准粒子滤波方法会导致粒子贫化的技术问题。
基于仿生优化粒子滤波非线性系统故障诊断方法

[发明专利]飞行器故障诊断方法、装置和电子设备-CN202110492740.1有效
发明人：宋佳;赵凯;徐小蔚;艾绍洁;尚维泽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-06 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种飞行器故障诊断方法、装置和电子设备，涉及飞行容错控制的技术领域，本发明方法在获取到待诊断飞行器的实际攻角信号之后，结合预设扩张状态观测器确定出待诊断飞行器的攻角的残差信号，然后再对残差信号进行处理，以得到残差信号在多个预设频段上的能量特征，最后利用预设故障分类模型对多个预设频段上的能量特征进行处理，得到待诊断飞行器的故障类型。本发明方法是通过残差信号的频域特征对飞行器的故障进行分类，进而降低了对传感器测量噪声的敏感度，从而有效地缓解了现有技术中的飞行器故障诊断方法存在的适应性差的技术问题。
飞行器故障诊断方法装置电子设备

[发明专利]考虑故障时间定位的深度学习微小故障诊断方法和系统-CN202210983480.2在审
发明人：宋佳;艾绍洁;尚维泽;赵凯;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑故障时间定位的深度学习微小故障诊断方法和系统，包括：获取待诊断高超声速飞行器在当前时刻前Tw段时间内的目标传感器的时序观测量；将时序观测量与待诊断高超声速飞行器的标称系统对应观测量之间的残差，确定目标状态变量集合；通过Transformer模型中的编码模块，对目标状态变量集合进行敏感特征细化，得到细化时序特征；将细化时序特征作为训练好的时间卷积网络的输入数据、利用训练好的时间卷积网络对待诊断高超声速飞行器进行故障诊断，得到故障类型序列输出；基于故障类型序列输出，确定故障发生时间。本发明缓解了现有技术中存在的精度较低且故障发生时间无法定位的技术问题。
考虑故障时间定位深度学习微小故障诊断方法系统

[发明专利]数据驱动的无人机执行机构故障定位方法和系统-CN202210264730.7在审
发明人：宋佳;尚维泽;艾绍洁 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-17 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： B64F5/60 文献下载
摘要：本发明提供了一种数据驱动的无人机执行机构故障定位方法和系统，应用于旋翼无人机；旋翼无人机包括多个执行机构；方法包括：基于扩张状态观测器获取旋翼无人机的加速度残差；加速度残差包括俯仰角加速度残差和滚转角加速度残差；基于加速度残差，利用训练好的深度森林模型对旋翼无人机的执行机构进行故障定位和故障辨识。本发明缓解了现有技术中存在的依赖模型的故障诊断方法准确度不高的技术问题。
数据驱动无人机执行机构故障定位方法系统

[发明专利]固液变推力发动机智能控制器设计方法和系统-CN202210149766.0在审
发明人：宋佳;罗雨歇;赵鸣飞;胡云龙;尚维泽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-02-18 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种固液变推力发动机智能控制器设计方法和系统，包括：以固液变推力发动机的实际推力、推力误差、电动泵的功率和可变文氏管的阀门开度作为观测输入，以电动泵和可变文氏管的控制指令为控制器输出，构建目标强化学习控制器；推力误差为实际推力与固液变推力发动机的期望推力之间的误差；电动泵为固液变推力发动机的氧化剂回路的增压电动泵；电动泵为低功率电池驱动的电动泵；基于目标强化学习控制器，设计固液变推力发动机的智能控制器。本发明缓解了现有技术中存在的由于电动泵存在的低功率驱动及电池低能量密度约束导致的难控制的技术问题。
固液变推力发动机智能控制器设计方法系统

[发明专利]基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法-CN202210228226.1有效
发明人：宋佳;胡云龙;赵鸣飞;罗雨歇;尚维泽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： F02K9/80 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法，包括：线性自抗扰控制器和可变文氏管；线性自抗扰控制器，用于以固液变推力发动机的实际推力、推力误差和可调阀门的实际开度作为输入量，得到可变文氏管的实际控制量；可调阀门为可变文氏管的阀门；推力误差为固液变推力发动机的期望推力与实际推力之间的误差；可变文氏管，用于基于实际控制量控制可调阀门的开度，以控制流过可变文氏管的液体氧化剂流量为目标流量。本发明缓解了现有技术中存在的由于氧燃比不确定及压差导致的控制不精确的技术问题。
基于线性固液变推力发动机控制器控制方法

[发明专利]基于序贯随机森林的实时故障诊断方法和系统-CN202111058850.3有效
发明人：宋佳;艾绍洁;赵凯;苏江城;尚维泽;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-09-10 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于序贯随机森林的实时故障诊断方法和系统，包括：获取待诊断非线性系统的待测残差信号；基于小波包分解提取待测残差信号的时频特征向量；将时频特征向量代入到训练之后的随机森林故障分离器中，并对待诊断非线性系统进行序贯概率比检验，得到目标故障信息；目标故障信息包括目标故障类型和目标故障发生时间；将时频特征向量和目标故障类型代入到训练之后的回归随机森林故障辨识器中，得到与目标故障类型相对应的故障大小信息。本发明缓解了现有技术中存在的无法实现实时的故障诊断且漏诊率和误诊率偏高的技术问题。
基于随机森林实时故障诊断方法系统

[发明专利]基于深度森林的飞行器故障诊断方法和系统-CN202110980186.1在审
发明人：宋佳;尚维泽;艾绍洁;赵凯;罗雨歇 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于深度森林的飞行器故障诊断方法和系统，包括：获取目标飞行器的传感器数据；目标飞行器为待诊断故障飞行器；对传感器数据进行小波包分解，得到传感器数据的能量特征数据；将能量特征数据代入到训练之后的基于深度森林的故障诊断模型，得到故障诊断结果。本发明缓解了现有技术中存在的随机森林算法的泛化能力不足的技术问题。
基于深度森林飞行器故障诊断方法系统

[发明专利]基于时间卷积网络的故障诊断模型构建方法及装置-CN202110555046.X有效
发明人：宋佳;艾绍洁;尚维泽;赵凯;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于时间卷积网络的故障诊断模型构建方法及装置，首先获取可调参数及对应的参数值搜索空间，然后根据增强型遗传算法的编码规则、可调参数及参数值搜索空间，生成初始种群，并针对于每个参数染色体，基于时间卷积网络的结构，生成与参数染色体对应的初始模型，进一步根据故障诊断数据、初始模型及参数染色体，确定初始模型对应的参数染色体的适应度，再根据参数染色体及对应的适应度及预设的遗传结束条件，确定可调参数的优选参数值，最后基于该优选参数值，生成故障诊断模型。本发明通过将增强型遗传算法应用于时间卷积网络的参数搜索过程，提高了确定故障诊断模型的最优参数的效率，从而提高故障诊断模型的准确度及稳定性。
基于时间卷积网络故障诊断模型构建方法装置

[发明专利]动态禁飞区约束的高超声速飞行器轨迹规划方法和系统-CN202110562554.0有效
发明人：宋佳;徐小蔚;赵凯;尚维泽;罗雨歇 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种动态禁飞区约束的高超声速飞行器轨迹规划方法和系统，包括：获取高超声速飞行器的状态信息；状态信息包括飞行环境和飞行器性能；获取高超声速飞行器所要到达的目标区域的位置信息和威胁信息；将状态信息、位置信息和威胁信息，代入到训练之后的强化学习模型，得到高超声速飞行器在滑翔段飞行过程的控制律；基于控制律对高超声速飞行器在滑翔段飞行过程的飞行轨迹进行规划。本发明实施例缓解了现有技术中存在的远距离路径规划适应性差的技术问题。
动态禁飞区约束高超声速飞行器轨迹规划方法系统

[发明专利]一种基于数据驱动的微小故障诊断方法及装置-CN202110005283.9有效
发明人：宋佳;艾绍洁;尚维泽;赵凯;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-01-05 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于数据驱动的微小故障诊断方法及装置，其中，该方法包括：对获取到的待测飞行器的待测样本进行预处理，得到待测飞行器的特征数据集合，将特征数据集合输入至预先训练好的故障诊断模型中，得到待测飞行器的多种不同故障类型的故障概率，故障诊断模型包括输入层、时间卷积网络层和Softmax分类层，从多种不同故障类型的故障概率中选取最大的故障概率，确定最大的故障概率对应的故障类型为待测飞行器的目标故障类型。这样一来，本申请通过时间卷积网络的引入实现了长时信息的抓取，具有并行性和低内存的特点，有助于提高高超声速飞行器故障诊断的速度。
一种基于数据驱动微小故障诊断方法装置

[发明专利]智能探测教学实践平台和智能探测车-CN202011532551.4在审
发明人：宋佳;赵凯;罗雨歇;尚维泽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G09B9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种智能探测教学实践平台和智能探测车，包括：第一上位机，第二上位机，下位机和可搭载实验设备；其中，第一上位机搭载MATLAB教学工具，第二上位机搭载机器人操作系统，下位机为单片机；可搭载实验设备，用于获取观测信息；观测信息包括以下至少之一：图像信息，环境信息，运动信息；第一上位机，用于基于MATLAB教学工具对观测信息进行处理，得到控制信息；第二上位机，用于基于控制信息向下位机发送控制信号，以使下位机基于控制信号控制智能探测车和/或可搭载实验设备执行动作。本发明缓解了现有技术中在实践教学方法存在的因实验环节少导致的对学生的锻炼少的技术问题。
智能探测教学实践平台

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