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公开(公告)号：CN119085703A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411064251.6
申请日：2024-08-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本申请涉及一种基于四元数建模的UWB/INS组合导航方法与系统。该方法包括：实时获取INS系统输出载体的位置、速度、姿态等信息以及UWB定位系统输出的载体位置等信息；按照固定的采样频率，利用基于四元数建立的组合导航模型，采用基于混合相关熵卡尔曼滤波算法进行数据融合和误差状态变量估计；利用所得到误差估计结果修正INS系统解算数据，输出修正后的位置、速度、姿态等导航信息。本发明解决了复杂干扰下UWB/INS组合导航系统精度下降的问题，提高了导航的精度。
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公开(公告)号：CN118843079A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410835372.X
申请日：2024-06-26
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种非视距环境下基于变分贝叶斯卡尔曼滤波的UWB定位方法，包括步骤如下：根据无人系统运动信息和UWB基站与无人系统之间的测量信息，构建包含过程方程和量测方程的无人系统状态空间模型，并建模过程噪声和量测噪声；利用上一时刻状态估计值及后验协方差对当前时刻目标运动状态进行预测，得到目标运动状态的一步预测值和相应的协方差矩阵；借助变分学习联合估计系统状态变量和噪声参数后验分布；输出定位估计结果及对应的协方差矩阵。本发明解决了时变非视距环境下诱导的UWB量测噪声服从时变偏斜非高斯分布且其先验信息未知下定位估计问题，提高了动态、复杂环境下室内定位精度。
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公开(公告)号：CN118795414A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410791329.8
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01S5/12
Abstract: 本发明公开了一种网络攻击下考虑状态约束的无人系统分布式定位方法，包括以下步骤：构建考虑状态约束的无人系统运动学方程；构建欺骗攻击耦合非高斯噪声的传感器量测数学模型；在极大熵准则下，融合状态约束信息，结合共识迭代实现对多传感器信息的分布式融合估计，获得无人系统分布式定位结果。本发明解决了常规估计算法在网络攻击和非高斯噪声下估计误差增大甚至发散的问题，融合不精确的约束信息提升定位效果，实现了高鲁棒性和高扩展性的分布式高精度定位。
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公开(公告)号：CN117621053A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311493261.7
申请日：2023-11-09
Applicant: 中国矿业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种用于带式输送机拆卸机器人的建模方法，包括针对带式输送机拆卸任务进行拆卸流程设计；对机械臂对其进行DH参数法运动学建模；对带式输送机中纵梁拆卸工序进行运动学建模；计算H架与机械臂推挤时的倾覆条件；对双机械臂拆卸H架工序进行运动学建模；将其应用于机械臂运动规划中，可准确地描述和预测带式输送机在拆卸过程中的各个部分的运动轨迹和位置，有助于规划和执行拆卸任务，确保操作的准确性和安全性，并且可以实现多个机器人之间的协作配合，通过建模和分析多方之间的通信、协作策略以及任务分配和协调方法，可以优化拆卸过程的效率和准确性，实现机器人协作和智能控制。
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公开(公告)号：CN116679753B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310748224.X
申请日：2023-06-25
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05D1/46
Abstract: 本发明公开了一种异构无人系统抗欺骗攻击的编队跟踪控制方法，包括根据通信节点建立通信拓扑结构，构建异构无人系统的动态模型，设计智能体的期望编队构型；对各智能体之间通信信道上的欺骗攻击进行建模，设计分布式异步脉冲弹性观测器,建立动态观测误差模型；设计基于异步脉冲控制的分布式时变编队跟踪控制协议，并建立动态跟踪误差系统模型；在存在欺骗攻击时，对异构无人系统编队系统进行分析，给出误差系统指数均方稳定的条件；分析异构无人系统在欺骗攻击下编队跟踪性能。本发明在欺骗攻击下保障HMASs编队控制性能的同时提高通信的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116383966A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310331808.7
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于交互多模型的多无人系统分布式协同定位方法，包括：采用多模型策略对无人系统运动状态进行建模，借助一阶泰勒展开对相对地标和其他无人系统之间测量信息进行分布式滤波更新，利用交互多模型实现每个模型下的状态估计结果的融合。本发明解决了无人系统复杂机动条件下常规方法建模不准确引起的定位精度下降甚至发散的问题，实现配有高精度定位设备的无人系统辅助其他带低精度定位设备无人系统定位的目的，为无人系统集群作业提供了低成本、易扩展、高精度的定位方法。
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公开(公告)号：CN116338573A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310333105.8
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种封闭空间考虑噪声误差特性的无人系统定位方法，包括步骤如下：利用状态扩维和量测差分方法白化有色厚尾过程噪声和量测噪声，用广义双曲分布建模厚尾非高斯噪声，将一步预测和似然概率密度函数用广义双曲分布的分层高斯形式表达，利用变分贝叶斯方法求解系统状态、未知的噪声参数以及辅助变量的后验分布联合求解；输出估计结果及对应的方差矩阵。本发明解决了过程噪声和量测噪声服从有色厚尾分布并且其先验信息未知下的状态估计问题，提高了无人系统在室内、井下、地下室等封闭空间中对设备的定位精度，保障系统正常运行，实现任务目标。
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公开(公告)号：CN116027809A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310070807.1
申请日：2023-02-07
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种DoS攻击下的多四旋翼无人机编队控制方法，涉及多无人机协同控制领域，包括：建立四旋翼无人机的奇异摄动数学模型；利用奇异摄动技术，将高阶的四旋翼无人机奇异摄动模型分解为低阶快和慢子系统；对独立发生在多四旋翼无人机之间的通信信道上的DoS攻击建模；针对位置慢子系统，配置分布式弹性位置子控制器；针对姿态慢子系统，配置姿态滑模控制器；针对快子系统，配置线性二次调节控制器确保四旋翼无人机的飞行性能和稳定性。本发明基于奇异摄动理论，提出了一种分解‑组合的编队控制框架，降低了编队控制器配置的复杂性，同时考虑多个四旋翼无人机的通信信道发生DoS攻击的情况，配置了抗DoS攻击的分布式编队控制器。
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公开(公告)号：CN115933383A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211454633.0
申请日：2022-11-21
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于强化学习的非线性双时间尺度工业系统H无穷组合控制方法，包括：利用奇异摄动理论，将原始H无穷控制问题进行分解得到快子问题和慢子问题，并引入坐标转换将快慢子问题重塑成两个标准的子问题；解决快慢子系统数据不可测的问题，进一步推导基于重构数据的H无穷强化学习迭代算法；在快慢时间尺度内分别引入执行‑评价‑扰动神经网络近似控制器、性能指标和扰动，基于最小二乘法迭代更新神经网络的权重，得到基于强化学习的快、慢H无穷控制器；再进行组合，得到非线性双时间尺度工业控制系统跨尺度强化学习组合H无穷控制器。本发明避免了在强化学习框架下设计双时间尺度工业系统控制器时潜在的高维和病态数值问题。
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公开(公告)号：CN115834222A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211522376.X
申请日：2022-11-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于递归水印机制的无人系统网络攻击检测方法，首先，建立网络攻击下的无人系统模型、控制器模型及检测器模型，其次，依据建立的无人系统模型建立具有非连续特性的网络攻击模型，然后，引入基于“检测器报警”的事件触发机制的递归水印机制，最后，依据本发明提出的无人系统模型以及递归水印参数计算检测器的检测效果以及系统性能损失。本发明相比于传统的周期水印方法，在产生同样性能损失下，递归水印算法的检测率会更高，对于指导无人系统安全防御措施部署及节省系统性能损失，从而实现保证防御效果并减小性能系统损失，具有重要意义。
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