基于机间测距的无人机GPS定位故障检测与重构方法

    公开(公告)号:CN108508458B

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN201810178772.2

    申请日:2018-03-05

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01S19/23 G01S19/20

    摘要: 本发明公开了一种基于机间测距的无人机GPS定位故障检测与重构方法,利用无人机的GPS得出计算距离与测距传感器得到的测量距离的关联性质,构造出一种的故障检测模型,完成了对多无人机系统中无人机定位故障的诊断。本发明利用非中心卡方分布的定位与距离的一致性检测方法,再利用和改进无线传感器网络领域的节点故障定位方法,检测和确定无人机群中部分无人机GPS受干扰或被遮挡引起的定位故障,充分利用多无人机机系统优势,克服单架无人机GPS受干扰、欺骗问题。本发明在不提高系统硬件性能的条件下提高了检测结果的可靠性,具有较好的应用价值。

    基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法

    公开(公告)号:CN109861859B

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN201910083345.0

    申请日:2019-01-28

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H04L12/24 H04L12/26

    摘要: 本发明公开了一种基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法,以多Agent系统中的各个Agent为顶点,以Agent之间的合作测量关系为边,构成边检验网络。利用边属性与Agent顶点属性的函数关系,基于边属性测量的检验来检测与边相关联的两个顶点的属性测量是否正常。利用网络中多边的检验结果,结合基于单边检验误报警率和漏报警率计算的多边检验结果条件概率,依据极大似然原理综合判定各Agent的故障状态。该方法是利用多个Agent间的合作测量来印证各Agent本身的属性测量是否故障,能够检测出仅靠Agent自身测量不易检测到的故障;其极大似然判定方法比简单投票更为准确;能保证对数量少于顶点最小邻居数的任意顶点故障可完全检测,因此边属性测量拓扑结构选择有明确依据。

    多旋翼无人机变尺度协同监视编队飞行控制方法

    公开(公告)号:CN108983816A

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201810888393.2

    申请日:2018-08-07

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种多旋翼无人机变尺度协同监视编队飞行控制方法,利用多个无人机探测视场的协同来扩大监视的覆盖范围,在高分辨率观测的同时实现大视场。通过多无人机编队视场始终自动衔接来可靠覆盖机动目标,以可变分辨率和可缩放的观测尺度实现对快速机动目标的广域探测、可靠详查和监视跟踪,提高了多机协同跟踪监视的操控效率。

    面向连通性的非全向通信运动体集群姿态规划方法

    公开(公告)号:CN108768712A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201810486241.X

    申请日:2018-05-21

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H04L12/24 H04L12/26

    摘要: 本发明公开了一种面向通信拓扑连通性的非全向通信运动体集群姿态规划方法,针对非全向通信运动体集群姿态规划中,离散的集群通信拓扑结构与连续的运动体姿态指向相互耦合带来的搜索复杂性,以启发式策略缩小拓扑结构图的搜索空间,以基于支撑树的图分解策略简化运动体姿态搜索的计算,从而获得保证通信拓扑结构图连通性和优化通信性能的运动体姿态指向解。本发明能有效应对离散的集群通信拓扑结构与连续的运动体姿态指向相互耦合带来的搜索复杂性,实现快速的问题求解。

    一种无人机编队中僚机的控制方法、终端设备及介质

    公开(公告)号:CN116991176A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310950668.1

    申请日:2023-07-31

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本申请适用于无人机控制技术领域,提供了一种无人机编队中僚机的控制方法、终端设备及介质,通过采集无人机编队的实际状态量;根据实际状态量,获取长机的估计状态量;根据估计状态量、期望距离,计算僚机的期望状态量;根据期望状态量和实际状态量,分别计算第一状态误差和第二状态误差;根据第一状态误差和第二状态误差,构建僚机的期望能量函数;根据期望能量函数和无人机编队稳定条件,设计每个僚机的控制律;根据控制律,对无人机编队中的僚机进行控制。本申请能提高无人机编队的鲁棒性和稳定性,并降低计算复杂度,提高计算效率。

    一种飞行器集群的协同相对定位方法及系统

    公开(公告)号:CN110285800A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910497499.4

    申请日:2019-06-10

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01C21/00 G01C21/20 G01C1/00

    摘要: 本发明公开了一种飞行器集群的协同相对定位方法及系统,根据所述飞行器集群中各飞行器的待定坐标分别与所述各飞行器之间的相对距离、飞行器相对于目标的理论俯仰角以及理论方位角的几何关系构建出观测方程组,根据获取的所述各飞行器上的测角传感器获取飞行器集群中各飞行器相对于目标的俯仰角测量值和方位角测量值,以及获得的所述各飞行器与其他飞行器之间的相对距离测量值,利用观测方程组,经优化求解得到各飞行器的坐标位置。相比现有的相对定位方法,本发明所提出的方法简化了对飞行器测量设备配置的要求,更便于实现。并且本发明中采用飞行器间相互测距来实现相对定位,相比起现有技术,能获得更高的相对定位精度。

    基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法

    公开(公告)号:CN109861859A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910083345.0

    申请日:2019-01-28

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H04L12/24 H04L12/26

    摘要: 本发明公开了一种基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法,以多Agent系统中的各个Agent为顶点,以Agent之间的合作测量关系为边,构成边检验网络。利用边属性与Agent顶点属性的函数关系,基于边属性测量的检验来检测与边相关联的两个顶点的属性测量是否正常。利用网络中多边的检验结果,结合基于单边检验误报警率和漏报警率计算的多边检验结果条件概率,依据极大似然原理综合判定各Agent的故障状态。该方法是利用多个Agent间的合作测量来印证各Agent本身的属性测量是否故障,能够检测出仅靠Agent自身测量不易检测到的故障;其极大似然判定方法比简单投票更为准确;能保证对数量少于顶点最小邻居数的任意顶点故障可完全检测,因此边属性测量拓扑结构选择有明确依据。

    基于机间测距的无人机GPS定位故障检测与重构方法

    公开(公告)号:CN108508458A

    公开(公告)日:2018-09-07

    申请号:CN201810178772.2

    申请日:2018-03-05

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01S19/23 G01S19/20

    摘要: 本发明公开了一种基于机间测距的无人机GPS定位故障检测与重构方法,利用无人机的GPS得出计算距离与测距传感器得到的测量距离的关联性质,构造出一种的故障检测模型,完成了对多无人机系统中无人机定位故障的诊断。本发明利用非中心卡方分布的定位与距离的一致性检测方法,再利用和改进无线传感器网络领域的节点故障定位方法,检测和确定无人机群中部分无人机GPS受干扰或被遮挡引起的定位故障,充分利用多无人机机系统优势,克服单架无人机GPS受干扰、欺骗问题。本发明在不提高系统硬件性能的条件下提高了检测结果的可靠性,具有较好的应用价值。

    一种无人机编队中僚机控制指令的确定方法及终端设备

    公开(公告)号:CN116560401A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310535355.X

    申请日:2023-05-12

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本申请适用于无人机控制技术领域,提供了一种无人机编队中僚机控制指令的确定方法及终端设备,其中,该方法根据无人机编队飞行时的运动模型、预先定义的长机和僚机的初始状态量,在控制量的作用下,得到长机和僚机的中间状态量;根据长机和僚机的中间状态量,计算僚机相对长机的状态误差;对预先定义的状态误差论域和控制指令误差论域进行语言变量划分,得到状态误差语言变量集和控制指令误差语言变量集;根据各语言变量集中语言变量值的隶属度函数以及模糊控制规则,确定控制指令模糊约束;基于DMPC方法,根据控制指令模糊约束确定僚机的控制指令。本申请能够降低僚机控制能量的消耗。

    一种航天器编队姿态定向协同控制方法及相关设备

    公开(公告)号:CN116466735A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310689929.9

    申请日:2023-06-12

    申请人: 中南大学

    发明人: 陈琪锋 刘俊

    IPC分类号: G05D1/08 G05D1/10

    摘要: 本发明提供了一种航天器编队姿态定向协同控制方法及相关设备,包括:获取目标航天器编队中每个航天器的姿态和角速度构建每个航天器的姿态动力学方程和姿态运动学方程;根据每个航天器的姿态动力学和姿态运动学方程构建目标航天器编队的姿态误差系统PH方程;基于姿态误差系统PH方程构造期望哈密顿函数并基于互联阻尼分配无源控制算法构建目标航天器编队的控制律方程,并将目标航天器编队的实际姿态和期望姿态代入控制律方程进行计算,得到目标航天器编队中每个航天器的控制量;根据每个航天器的控制量对目标航天器编队进行姿态定向协同控制;能够使航天器编队的姿态在有限时间内回到并一直停留在期望状态,提高了姿态协同控制的鲁棒性。