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公开(公告)号：CN119088052A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411155787.9
申请日：2024-08-22
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请属于飞行控制技术领域。本申请提供一种使用方位角信息的多无人机编队协同包围目标控制方法。本公开实施例使用方位角信号设计相对位置估计器实现对目标的定位；基于方位角信号和相对位置估计器重构无人机相对目标的估计距离信息，利用估计距离信号和方位角信息设计目标环绕控制算法，实现单架无人机对目标的环绕；在定位和目标环绕控制算法的基础上，利用相对位置信息、方位角信息、无人机自身的速度信息和航向角，设计分布式速度协调控制器，实现多架无人机对目标的均匀环绕包围。本公开不需要无人机自身定位信息和目标的状态信息，仅需使用方位角信息，可以实现在拒止环境下的目标环绕包围任务。
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公开(公告)号：CN118584974A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410696534.6
申请日：2024-05-31
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种具有角速度自适应滤波的垂直起降飞机控制方法，基于增量式非线性动态逆方法设计角速度环控制律，采用基于最小均方误差(LMS)的自适应滤波算法对测量得到的角速率信号进行滤波，将滤波后的信号代入INDI控制中，并设置仿真条件，验证本发明方法对角加速度的滤波性能和控制方法的有效性。
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公开(公告)号：CN118502478A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410556166.5
申请日：2024-05-07
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种GPS拒止环境下集群无人机协同包围未知目标的方法，使用无人机与目标之间的测距信息和固定时间滑模估计器设计一种包围控制算法，用于驱动单架无人机包围速度、位置未知的目标；利用无人机自身的航向信息和测距信息设计分布式速度控制算法并与包围控制算法结合，用于实现集群无人机对未知目标的协同包围；半实物验证装置由实时模型仿真系统、视景软件显示系统、无人机集群控制系统、地面站监控系统四大部分组成，可以有效验证存在通信延迟和噪声干扰条件下的包围控制算法的有效性和实时性。本发明提供的方法仅需要测距传感器信息，具有成本低、结构简单、鲁棒性强等优点，可以实现在GPS拒止环境下对集群无人机对未知目标的协同包围。
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公开(公告)号：CN115291536B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210799590.3
申请日：2022-07-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的无人机跟踪地面目标半物理仿真平台验证方法，该平台由上位机、实时仿真计算机、自驾仪和图像处理板卡组成。上位机运行仿真软件VegaPrime(VP)，显示无人机的运动状态；利用VP开发视景显示系统，可以直观地显示无人机动力学特性，并模拟摄像机拍摄，通过UDP输出视频流信息给图像处理板卡；图像处理板卡利用YOLOv5算法和ECO算法检测和跟踪目标，计算目标位置，利用串口输入到自驾仪。自驾仪根据目标位置利用协调转弯制导律进行控制律解算，发送控制指令到实时仿真计算机，实时仿真计算机运行Simulink模型，将无人机及目标的姿态位置信息发送到上位机，驱动视景更新，从而完成闭环仿真。本发明仿真平台操作简单、成本低、仿真还原度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118502238A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410555963.1
申请日：2024-05-07
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的翼面损伤几何特征估计与自适应重构控制方法，包括：计算不同损伤飞机的气动参数，建立损伤飞机的六自由度非线性模型；根据不同飞行任务探究多种配平方案，实现不同损伤程度飞机的离线配平计算；完成飞机翼面损伤情况的故障特征提取，实现翼面损伤飞机的几何特征参数估计；将基于视觉的几何特征估计参数与离线配平气动参数匹配，实现飞机的快速配平，并设计带有角加速度估计的自适应增量式动态逆重构算法，完成翼面损伤飞机高精度自适应重构控制。本发明方法可以实现损伤几何特征参数的在线精确估计和快速配平，实现飞机损伤故障发生后的快速稳定和精确控制，提升损伤飞机的生存概率和控制精度。
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公开(公告)号：CN115343949B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202210807283.5
申请日：2022-07-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种固定翼无人机跟踪制导律设计方法及验证平台，利用无人机与地面目标跟踪圆之间的侧偏距和侧偏变化率产生的横向加速度指令来引导无人机快速收敛到指定的跟踪圆上，分析并证明了制导律的全局渐进稳定性。通过引入相对变量的概念对制导律进行修正，使得无人机能够快速跟踪移动目标。半物理仿真验证平台由制导控制系统、综合显示与控制系统、实时仿真系统、视景仿真系统和物理演示系统组成，可以有效验证存在通信时延和噪声干扰下所提出的制导方法的鲁棒性。本发明所提供的方法既可以有效提高跟踪效率，也为后续无人机的实际试飞验证奠定了坚实的理论基础。
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公开(公告)号：CN115343949A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210807283.5
申请日：2022-07-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种固定翼无人机跟踪制导律设计方法及验证平台，利用无人机与地面目标跟踪圆之间的侧偏距和侧偏变化率产生的横向加速度指令来引导无人机快速收敛到指定的跟踪圆上，分析并证明了制导律的全局渐进稳定性。通过引入相对变量的概念对制导律进行修正，使得无人机能够快速跟踪移动目标。半物理仿真验证平台由制导控制系统、综合显示与控制系统、实时仿真系统、视景仿真系统和物理演示系统组成，可以有效验证存在通信时延和噪声干扰下所提出的制导方法的鲁棒性。本发明所提供的方法既可以有效提高跟踪效率，也为后续无人机的实际试飞验证奠定了坚实的理论基础。
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公开(公告)号：CN119535990A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411744383.3
申请日：2024-11-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请属于飞行控制技术领域。本申请提供一种未知扰动下飞机姿态角的预定时间鲁棒控制方法。该方法包括：根据风洞实验数据，建立飞机的姿态角和角速率动力学方程；考虑动力学方程中存在的不确定性和未知扰动，将其建模为综合扰动的形式，将动力学方程转化为包含扰动的仿射线性化的形式；设计预定时间扰动估计器来实现对综合扰动的精确估计，并设计姿态角预定时间反步控制器并在控制器中补偿扰动，实现飞行器姿态角的预定时间控制。本公开实施例的方法具有结构简单、鲁棒性强的优点，简化了针对收敛时间的调参要求，可以实现在未知扰动情况下对飞机器姿态角的预定时间控制。
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公开(公告)号：CN119088053A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411155788.3
申请日：2024-08-22
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请属于飞行控制技术领域。本申请提供一种在GNSS区域拒止环境下的无人机群协同跟踪目标群的方法。本公开实施例计算不同目标群之间的距离通过自上而下的凝聚层次聚类算法实现不同目标群的合并与分离，根据无人机的探测范围确定需要包围跟踪的目标群种类；利用无人机与目标群中心的距离实现无人机的调度，将不同无人机群分配给不同目标群；无人机群持续跟踪分配目标群的同时，根据传感器感知范围或无人机轨迹的收敛情况，重新给无人机群分配目标或将目标从组中剔除；利用无人机与目标群中心的距离信息和无人机的状态信息设计相应的单机包围跟踪控制和协同包围控制算法；使用成熟的PID控制算法实现对无人机姿态的稳定控制。
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