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公开(公告)号：CN113428340A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110923131.7
申请日：2021-08-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种平流层飞艇空中补气系统及方法。该系统包括艇载氦气采集装置和氦气球；所述氦气球用于将位置信息和高度信息传输至艇载氦气采集装置；还用于存储氦气；所述艇载氦气采集装置设置在平流层飞艇的吊舱处；所述艇载氦气采集装置用于根据氦气球的位置信息和高度信息移动到所述氦气球的上方，并与所述氦气球进行对接以及抽气。本发明能够对平流层飞艇进行高效可靠的空中补气。
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公开(公告)号：CN116339388B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310608959.2
申请日：2023-05-29
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供了一种不确定风场下的平流层飞艇集群区域覆盖控制方法及系统，涉及自动控制领域。该方法包括：获取平流层飞艇集群的初始分布位置、平流层飞艇模型以及目标覆盖区域，令平流层飞艇集群内的各艘飞艇成员不断对当前未知风场进行采样，获取风场采样信息；根据风场采样信息，利用高斯估计算法估计全局风场分布，确定全局风场分布信息；根据全局风场分布信息对平流层飞艇集群进行抗风部署规划，使得平流层飞艇集群总抗风量最少，确定最优部署规划；基于最优部署规划，控制飞艇成员飞行至规划部署点，使得平流层飞艇集群的覆盖区域在所述目标覆盖区域内达到最优覆盖区域。本发明使得平流层飞艇集群在未知不均匀风场条件下达到最优覆盖区域。
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公开(公告)号：CN116360505A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310643747.8
申请日：2023-06-02
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开了一种平流层飞艇一体化自动化控制方法、系统及电子设备，涉及无人飞艇自动化控制技术领域，该方法主要包括根据位置信息和平流层风场分布信息，采用改进的粒子群算法，确定一条抗风量最小且不经过禁飞区的平流层飞艇的飞行路径；根据平流层飞艇的当前位置和飞行路径，采用改进的矢量场制导律，确定平流层飞艇的期望航向角；根据平流层飞艇的当前信息、期望信息以及期望航向角，结合事件触发函数和自适应跟踪控制器，对飞行路径进行跟踪。本发明能够在平流层风场分布不均匀条件下，实现平流层飞艇大范围区域内的最优化飞行控制，实现平流层飞艇对不规则曲线路径的跟踪。
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公开(公告)号：CN116339388A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310608959.2
申请日：2023-05-29
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供了一种不确定风场下的平流层飞艇集群区域覆盖控制方法及系统，涉及自动控制领域。该方法包括：获取平流层飞艇集群的初始分布位置、平流层飞艇模型以及目标覆盖区域，令平流层飞艇集群内的各艘飞艇成员不断对当前未知风场进行采样，获取风场采样信息；根据风场采样信息，利用高斯估计算法估计全局风场分布，确定全局风场分布信息；根据全局风场分布信息对平流层飞艇集群进行抗风部署规划，使得平流层飞艇集群总抗风量最少，确定最优部署规划；基于最优部署规划，控制飞艇成员飞行至规划部署点，使得平流层飞艇集群的覆盖区域在所述目标覆盖区域内达到最优覆盖区域。本发明使得平流层飞艇集群在未知不均匀风场条件下达到最优覆盖区域。
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公开(公告)号：CN112180961B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202011058163.7
申请日：2020-09-30
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种全状态受限平流层飞艇轨迹跟踪控制方法及系统。该方法包括：获取平流层飞艇的给定期望轨迹、给定期望速度以及给定各状态量约束；根据给定期望轨迹确定给定期望姿态参数；根据给定期望轨迹和给定期望速度确定位置跟踪误差和速度跟踪误差；利用给定各状态量约束以及障碍Lyapunov函数对位置跟踪误差和速度跟踪误差进行限制确定速度控制律；根据给定期望姿态参数确定姿态角跟踪误差和姿态角速度跟踪误差；利用给定各状态量约束以及障碍Lyapunov函数对姿态角跟踪误差和姿态角速度跟踪误差进行限制，确定姿态控制律；根据速度控制律和姿态控制律控制所述平流层飞艇的电机转速。本发明有效增加执行机构的服役时间进而增大平流层飞艇的持续驻空时间。
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公开(公告)号：CN113485446A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110924055.1
申请日：2021-08-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行控制方法、系统及存储介质。该无人飞艇编队飞行控制方法在获取目标区域、禁入区域和无人飞艇编队中各飞艇成员覆盖区域间的相对位置之后，根据该相对位置构建人工势场，再基于人工势场确定无人飞艇编队中每一飞艇成员的期望速度和期望角速度，然后，确定期望速度与实际速度间的误差，并确定期望角速度和实际角速度间的误差，最后根据期望速度与实际速度间的误差以及期望角速度和实际角速度间的误差确定控制量，以完成对无人飞艇编队中每一飞艇成员的控制，进而能够在编队成员个体差异与考虑节约通信/计算资源的情况下，对指定目标区域进行区域的有效覆盖。
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公开(公告)号：CN112180961A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011058163.7
申请日：2020-09-30
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种全状态受限平流层飞艇轨迹跟踪控制方法及系统。该方法包括：获取平流层飞艇的给定期望轨迹、给定期望速度以及给定各状态量约束；根据给定期望轨迹确定给定期望姿态参数；根据给定期望轨迹和给定期望速度确定位置跟踪误差和速度跟踪误差；利用给定各状态量约束以及障碍Lyapunov函数对位置跟踪误差和速度跟踪误差进行限制确定速度控制律；根据给定期望姿态参数确定姿态角跟踪误差和姿态角速度跟踪误差；利用给定各状态量约束以及障碍Lyapunov函数对姿态角跟踪误差和姿态角速度跟踪误差进行限制，确定姿态控制律；根据速度控制律和姿态控制律控制所述平流层飞艇的电机转速。本发明有效增加执行机构的服役时间进而增大平流层飞艇的持续驻空时间。
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