北京京航计算通讯研究所高燕燕获国家专利权
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龙图腾网获悉北京京航计算通讯研究所申请的专利基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人-无人机集群系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119105545B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411246895.7,技术领域涉及:G05D1/695;该发明授权基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人-无人机集群系统是由高燕燕;高晓琼;王东豪;李姝;杨波设计研发完成,并于2024-09-06向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人-无人机集群系统在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人‑无人机集群系统,属于无人机集群的容错技术领域;包括领导无人机、跟随无人机、观测器和控制器,有人‑无人机集群分成多个包含唯一领导无人机和跟随无人机的簇;观测器用于根据各簇中牵引节点所获得本簇中的领导无人机信息,以及利用无人机间网络交互信息,为各簇中不能直接获得领导无人机信息的跟随无人机估计出领导无人机信息,作为其目标信息进行多目标分簇涌现控制;控制器用于跟踪观测器估计的目标信息,并对跟随无人机进行容错控制。本发明实现了有人‑无人机集群的分布式无抖振容错和多目标分簇涌现,保证了有人‑无人机集群运行的高性能及安全性。
本发明授权基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人-无人机集群系统在权利要求书中公布了:1.一种基于分簇涌现和无抖振容错控制的有人-无人机集群系统,其特征在于,包括领导无人机、跟随无人机、观测器和控制器;其中, 有人-无人机集群分成多个簇,在每个簇中包括一个领导无人机和多个跟随无人机;所述领导无人机由领导员控制,所述跟随无人机以簇内领导无人机为目标进行跟踪; 所述观测器为分布式预置性能观测器;用于根据各簇中的牵引节点所获得本簇中的领导无人机信息,以及利用无人机间通信网络交互的簇同步误差的转化误差信息,为各簇中不能直接获得领导无人机信息的跟随无人机估计出领导无人机信息,作为其目标信息,进行多目标分簇涌现控制; 所述控制器为分布式预置性能容错控制器,用于跟踪所述观测器估计的目标信息,并对跟随无人机进行容错控制; 分布式预置性能容错控制器采用Nussbaum函数进行容错,并通过预置性能方法抑制Nussbaum函数在解决反向故障时出现的抖振现象; 则,无抖振的分布式预置性能容错控制器表示为: 其中,υi,p为自适应变量;为辅助变量;为采用的Nussbaum函数;p=1,2,3,i为跟随无人机编号; Nussbaum函数表示为: 式中,σ1和σ2分别为调整Nussbaum函数幅值和频率的参数; 自适应变量υi,p和辅助变量的计算公式如下: 式中,qi,p为正的常数增益,为无人机角速度与一阶滤波器输出信号之间的误差,为中间变量,zi,p1为转化误差,hκi,pt为转化函数,κi,p为调节误差的边界距,li为常数增益,a2i,p为设计的正安全常数;ei,p为无人机输出信号的调节误差; 为神经网络的自适应增益,Zi,p=[xi,11,xi,12,xi,21,xi,22,xi,31,xi,32]T为神经网络的输入,为径向基函数向量。
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