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[发明专利]一种预定时间收敛的末制导方法-CN202011235100.4有效
发明人： 方洋旺;邓天博;王志凯;吴自豪;马文卉 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-11-08 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： F41G3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种预定时间收敛的末制导方法，通过设计一个终端时间无限增长的时间函数对系统状态进行缩放，然后设计了在缩放状态下能够稳定系统的控制器，从而实现在预定的有限时间内对原始状态进行调节。相比于以往的固定时间方法，本发明方法不再依赖于初始条件，即使存在非零不确定非线性的情况下，也能在预定的有限时间内实现调节；本发明可以作为协同制导律的一种基础导引律，为先进协同制导律的设计打下基础。
一种预定时间收敛制导方法

[发明专利]一种基于仿鸟类趋光性的固定翼无人机避障控制方法-CN202210628154.X在审
发明人： 方洋旺;李家诚;张茂桃;王志凯;马文卉 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-06-06 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于仿鸟类趋光性的固定翼无人机避障控制方法，搭建固定翼无人机模型，并将该模型转化为基于位置、速度控制的二阶模型；基于鸟类趋光飞行特性，建立固定翼无人机趋光性避障模型，并结合固定翼无人机飞行约束等特性，设计相应的固定翼无人机避障策略及流程；设计安全、稳定的固定翼无人机避障控制律，实现固定翼无人机的可靠飞行。本发明对解决固定翼无人机避障控制问题具有很好的改善效果，增强了固定翼无人机飞行的安全性和鲁棒性，在无人系统控制领域具有很好的应用前景。
一种基于鸟类趋光性固定无人机控制方法

[发明专利]一种编队协同中制导技术统一框架的构建方法-CN202011311696.1有效
发明人： 方洋旺;马文卉;吴自豪;王志凯;邓天博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-11-20 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种编队协同中制导技术统一框架的构建方法，通过选取合适的协同变量，构建协同目标函数，构建包含底层基础制导律和带有协同项的单平台协同中制导方法；然后将协同变量局部化，构建关于协同变量的一致性协议；最后将单平台协同中制导律和协同一致性协议综合起来获得多拦截器编队协同中制导方法。本发明将带有协同变量的单平台中制导方法与多智能体一致性协议结合，提出通用的协同中制导构建方法统一框架，解决目前协同制导律思路和方法不统一，难以应用和推广的问题。
一种编队协同制导技术统一框架构建方法

[发明专利]一种基于全连通网络的三领队低成本无人飞行器编队协同定位方法-CN202210199420.1在审
发明人：马文卉;梁晓庚;符文星;方洋旺 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H04W4/02 文献下载
摘要：本发明针对目前对研究尚不充分的低成本无人飞行器编队协同定位技术，基于数据链测距和网络通信，提出了一种基于惯组测量信息的异质编队协同定位技术。该方法首先构建三领队低成本异质编队的数据链通信规则，在此基础上通过全连通通信结构、根据数据链测得的无人飞行器之间相对距离构建非线性方程组，再者根据惯组测量信息确定搜索范围，结合粒子群算法实现定位误差容许下的协同定位以实现对惯组测量位置误差的在线纠偏。本发明通过集中式的通信结构和无向全连通的数据链测距，编队中的高性能无人飞行器可通过最优化方法解算编队成员位置信息并通过网络进行传递、更新，该方法可与多种编队控制或协同制导方法配合使用。
一种基于连通网络领队低成本无人飞行器编队协同定位方法

[发明专利]一种基于数据链通信的低成本双领队异构无人机编队协同定位方法-CN202210200264.6在审
发明人： 方洋旺;马文卉;郭恩铭;符文星 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H04W4/02 文献下载
摘要：本发明针对目前对研究尚不充分的异构编队协同定位技术，基于双领队异构编队构成，提供一种基于数据链通信的双领队异构编队协同定位方法。该方法首先构建双领队架构下的数据链通信关系，在此基础上根据数据链测得的低成本无人机间相对距离和领从无人机间相对距离构建非线性方程组，根据惯组测量信息利用粒子群算法进行小范围搜索以获取满足定位精度要求的协同定位解算位置信息。该方法适用性良好，协同定位结果可配合各项协同任务施用。可拓展应用于无人飞行器，亦可通过改进最优化方法，提升协同定位的精度和计算速度。
一种基于数据链通信低成本领队无人机编队协同定位方法

[发明专利]一种单领队异质低成本无人飞行器编队协同定位方法-CN202210200276.9在审
发明人：符文星;马文卉;吴自豪;方洋旺 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H04W4/02 文献下载
摘要：本发明针对目前理论研究尚不充分的低成本异质编队协同定位技术，公开了一种单领队异质低成本无人飞行器编队协同定位方法。该方法首先构建领队‑跟随架构下的数据链通信关系，在此基础上根据数据链测得的无人飞行器间相对距离构建非线性方程组，利用结合惯性导航信息的粒子群方法求解编队中低成本无人飞行器位置。该方法所解算的协同定位信息可施用于多种类型协同任务，适用性良好，可通过改进搜索方法提升解算速度和精度，易于配合各种集中式协同任务的需求。
一种领队低成本无人飞行器编队协同定位方法

[发明专利]一种基于数据链测距的三领队高低配异质无人机编队三维协同定位方法-CN202210200270.1在审
发明人：符文星;马文卉;王志凯;方洋旺 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明针对目前对研究尚不充分的高低配异质编队三维协同定位技术，基于三领队高低配异质编队构成，提供一种基于数据链通信的高低配异质编队三维协同定位方法。该方法首先构建三高性能领队‑低性能低成本无人机架构下的数据链通信关系，在此基础上根据数据链测得的低成本无人机间相对距离和领低成本无人机间相对距离构建非线性方程组，结合作战后端能够准确获取的低成本无人机初始位置信息利用最优化方法求解低成本低成本无人机位置信息用于协同作战。该方法易于施用，需要领队位置信息、数据链测距信息和初始时刻的低成本无人机位置信息即可在线解算低成本无人机的位置信息，协同定位结果可与通信网络和协同制导律配合使用。
一种基于数据链测距领队高低配异质无人机编队三维协同定位方法

[发明专利]一种针对空中机动目标的三维协同中制导方法-CN202011314913.2有效
发明人： 方洋旺;吴自豪;王志凯;马文卉;邓天博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-11-20 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对空中机动目标的三维协同中制导方法，将虚拟碰撞点作为拦截器中制导阶段的目标点，同时考虑利用在中制导阶段通过外部传感器直接获得的目标的位置信息、速度信息和加速度信息设计协同中制导方法，并通过添加协同调节项确保所有拦截器的在中制导阶段结束时，几乎同时到达中末交接班区域。本发明结构简单，物理含义清晰，易于工程人员理解，同时具有协同项系数便于调节，制导律鲁棒性强等优点，易于工程实现。
一种针对空中机动目标三维协同制导方法

[发明专利]一种基于通信时变延迟的分布式协同制导律构建方法-CN202011314928.9有效
发明人： 方洋旺;王志凯;吴自豪;马文卉;邓天博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-11-20 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于通信时变延迟的分布式协同制导律构建方法，该方法将制导模型分为视线方向和视线法向方向两类模型分别构建其制导律。在视线方向上首先基于改进的多智能体一致性理论，选择到达时间作为状态变量，在导弹间通信存在时变延迟的情况下，通过一致性协议的作用确保多导弹的到达时间达到一致，最终实现多导弹同一时间攻击目标。在视线法向上基于滑模控制理论，选择视线角误差和视线角速率作为状态变量，通过构建滑模控制器使得视线角误差和视线角速率趋近于0，使得导弹按照预定的角度攻击目标。本方法无需考虑最大延时约束，根据延迟的大小可以动态改变一致性收敛协议中的参数，实现通信时变延迟下多导弹协同打击目标。
一种基于通信延迟分布式协同制导构建方法

[发明专利]基于排队论的视线角速度随机扰动建模方法-CN201910561402.1有效
发明人： 方洋旺;徐洋;伍友利;程昊宇;张丹旭 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于排队论的视线角速度随机扰动建模方法，用于解决现有制导方法制导精度低的技术问题。技术方案是针对诱饵干扰下导引头视线角速度随机变化特征，建立基于跳变时刻的视线角速度随机扰动模型，包括建立包含9个参量的影响因子集；考虑到降低模型的复杂度及通用性，采用修正Morris灵敏度分析方法筛选对跳变时刻及跳变强度起主要作用的影响因子，进而简化视线角速度的随机扰动模型；针对建模问题引入多元回归分析方法，针对各参量求取其回归系数，进而求解跳变时刻及跳变强度。通过仿真验证所建立的随机扰动模型能准确地估计视线角速度跳变特性，降低诱饵弹的干扰作用，增强了拦截器的抗干扰能力，提高了制导精度。
基于排队视线角速度随机扰动建模方法

[发明专利]红外诱饵干扰下的视线角速度扰动建模方法-CN201910562404.2在审
发明人： 方洋旺;徐洋;伍友利;程昊宇;张丹旭 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种红外诱饵干扰下的视线角速度扰动建模方法，用于解决现有制导方法制导精度低的技术问题。技术方案是针对诱饵干扰下导引头视线角速度变化特征，建立基于跳变时刻的视线角速度扰动模型，为了降低模型的复杂度以及通用性，采用Morris灵敏度分析方法筛选对跳变时刻及跳变强度起主要作用的影响因子，简化了视线角速度的扰动模型；针对建模问题引入多元回归分析方法，利用仿真生成的大量数据分析哪些变量的组合起主要作用，并针对各参量求取其回归系数，进而求解跳变时刻及跳变强度。通过仿真验证所建立的扰动模型准确地预估视线角速度的跳变时间及跳变强度，进而降低诱饵弹的干扰作用，增强拦截器的抗干扰能力，提高了制导精度。
跳变视线扰动模型建模制导诱饵扰动大量数据分析多元回归分析预估角速度变化抗干扰能力灵敏度分析仿真生成仿真验证回归系数问题引入影响因子导引头复杂度拦截器诱饵弹参量求解筛选

[发明专利]一种有限时间收敛全局鲁棒滑模制导方法-CN201910147805.1在审
发明人：徐洋;彭维仕;伍友利;方洋旺 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2019-08-20 - 主分类号： F41G3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种有限时间收敛全局鲁棒滑模制导方法。包括步骤：1、将测得的航迹看作方位信息的时间序列，不同航迹最终构成一个时间序列集合；2、以当前时刻与历史时刻为模糊因子进行相似计算并得到模糊相似矩阵，后求得模糊等价矩阵；3、采用全局最优的判别准则确定航迹关联对，达到航迹关联的目的。本发明还能用于评估其他非致命武器作战效能评估，解决武器系统作战效能评估中的评估难题。
航迹评估时间序列作战效能滑模鲁棒制导收敛模糊等价矩阵关联非致命武器方位信息历史时刻模糊因子判别准则全局最优武器系统相似矩阵全局集合模糊

[发明专利]一种改进的JPDA航迹关联算法-CN201910147806.6在审
发明人：徐洋;彭维仕;伍友利;方洋旺 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及联合概率数据关联(JPDA)类算法的计算复杂度，公开了一种基于量测自适应消除方法的JPDA算法，包括步骤：1、通过引入经验JPDA方法计算互联概率，降低算法计算量；2、对聚概率矩阵加以阈值处理，通过重建确认矩阵，进一步优化算法复杂度；3、采用自适应消除方法，去掉聚概率矩阵中易引起错误关联的量测，减小JPDA算法在关联临近目标时的误差。本发明的有益效果为：改进算法可降低标准JPDA算法的计算复杂度，并可在跟踪临近目标时相比于标准JPDA算法提高10％左右的正确互联概率从而避免航迹合并，在跟踪交叉目标时相较于Scaled JPDA算法提高10％左右的正确互联概率从而避免跟错目标。
算法计算复杂度概率矩阵自适应关联互联航迹量测概率矩阵概率数据关联算法交叉目标算法计算优化算法阈值处理复杂度跟踪减小改进合并引入重建联合

[发明专利]一种多雷达航迹分步关联模糊聚类算法-CN201910147458.2在审
发明人：彭维仕;张树斌;伍友利;方洋旺;王炳和 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种多雷达航迹分步关联模糊聚类算法，包括如下步骤：S1、将来自不同雷达的航迹信息进行时间和空间对准，时间对准为同一时刻，空间坐标转换为同一坐标系下；S2、将目标的位置、速度及其它在航迹关联中起作用的信息作为模糊因子，所有模糊因子构成模糊因子集S3、由航迹分类矩中F计算航迹相似系数r^*，并建立由相似系数组成的航迹相似矩阵R^*；S4、利用平方法求航迹相似矩阵的航迹模糊等价矩阵；S5、选取适当的关联系数λ(0＜λ＜0)值，当r_ij小于λ值时，航迹i与航迹j判断为不关联；S6、比较航迹关联性，找出航迹关联对。本发明利用多雷达航迹分步关联模糊聚类算法，很好地解决了用传递闭包模糊聚类的多雷达航迹关联算法运算量较大的问题。
航迹关联雷达模糊聚类算法模糊因子相似矩阵相似系数空间坐标转换模糊等价矩阵关联算法关联系数航迹信息空间对准模糊聚类时间对准同一时刻关联性运算量传递分类

[发明专利]一种基于误差谱的空地导弹命中精度评估方法-CN201910076643.7在审
发明人：彭维仕;伍友利;方洋旺;李青 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2019-01-26 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于误差谱的空地导弹命中精度评估方法，该方法包括以下步骤：S1、对空地导弹命中精度数据进行预处理以扩容样本量，并转化成相对距离误差；S2、确定能用于空地导弹系统命中精度评估的关键度量指标；S3、构建空地导弹命中精度属性矩阵；S4、根据所述空地导弹命中精度属性矩阵建立空地导弹命中精度属性竞争矩阵；S5、求解空地导弹命中精度属性竞争矩阵的特征向量，根据该特征向量中元素值的大小，给出与之对应的空地导弹的命中精度评估结果。本发明评估指标稳健，此外，本发明不仅能够评估同一类型空地导弹的命中精度，还能评估不同类型空地导弹的命中精度。
命中精度评估矩阵属性矩阵特征向量误差谱预处理精度数据距离误差评估指标样本量度量构建扩容评估求解转化

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