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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法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：CN119556729B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202411632264.9，技术领域涉及：G05D1/695；该发明授权一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法是由许宇航;徐建枫;姜斌;郭黎;李秉芸设计研发完成，并于2024-11-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法，设计四旋翼直升机集群编队模式，构建直升机集群的信息交互拓扑图，建立旋转子系统和平移子系统的故障模型；设计自适应故障诊断观测器，估计执行器故障；以平移子系统作为领导者，旋转子系统作为跟随者，构建基于激励型斯坦伯格微分图博弈的内外环容错博弈框架；通过全驱系统理论，分别设计旋转子系统和平移子系统的容错博弈控制器，并构建四旋翼直升机的线性闭环系统；设计旋转子系统和平移子系统性能指标，并基于微分博弈理论，设计最优容错博弈控制策略。本发明能够实现四旋翼直升机集群稳定的编队控制，有效提高直升机集群的容错能力，增强直升机集群系统的稳定性和智能性。

本发明授权一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法在权利要求书中公布了：1.一种四旋翼直升机集群编队的容错博弈控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1设计四旋翼直升机集群编队模式，构建四旋翼直升机集群的信息交互拓扑图，建立四旋翼直升机集群中单个四旋翼直升机的旋转子系统及平移子系统的故障模型； 2基于单个四旋翼直升机故障模型，设计四旋翼直升机旋转子系统的自适应故障诊断观测器，并基于重构的平移子系统，设计自适应故障估计器； 3以四旋翼直升机平移子系统作为领导者，旋转子系统作为追随者，结合四旋翼直升机集群编队设计，构建基于激励型斯坦伯格微分图博弈的内外环博弈模型； 4采用全驱系统方法，引入容错博弈控制器，分别设计旋转子系统与平移子系统的控制器，并构建四旋翼直升机的线性闭环旋转子系统和线性闭环平移子系统； 5设计四旋翼直升机线性闭环旋转子系统在执行器故障情况下的性能指标；依据故障估计值，计算四旋翼直升机线性闭环旋转子系统的最优容错博弈控制策略，实现集群中四旋翼直升机在执行器故障情况下的姿态跟踪控制； 6设计能够满足四旋翼直升机在执行器故障情况下实现编队控制的要求的性能指标，同时依据步骤2中得到的故障估计值，计算四旋翼直升机平移子系统的最优容错博弈控制策略，实现四旋翼直升机在执行器故障情况下的集群编队控制； 所述步骤4实现过程如下： 4.1设计关于四旋翼直升机i的旋转子系统的控制器： 式中，ζi为旋转子系统的容错博弈控制器；为四旋翼直升机i的惯性矩矩阵，分别为四旋翼直升机i在x,y,z轴方向的惯性矩； 将控制器vi带入旋转子系统模型，构建线性闭环旋转子系统： 其中，为四旋翼直升机i的执行器故障对旋转子系统输入的影响，为四旋翼直升机i的执行器故障对平移子系统输入的影响， 重构线性闭环旋转子系统，得到重构后系统表达式如下： 式中，∈为重构后的状态变量，表示为为设计的参数矩阵，表示为06i×3为大小为6i×3的零矩阵，06n-i×3为大小为6n-i×3的零矩阵；为的0阶导数与1阶导数构成的向量，表示为∈0～1为∈的0阶导数与1阶导数构成的向量，表示为 4.2设计关于四旋翼直升机i的平移子系统的控制器： 式中，ηi为平移子系统的容错博弈控制器，其有如下形式： 式中，p为设计的状态变量，表示为p0～1为p的0阶导数与1阶导数构成的向量，表示为和为参数矩阵，其使得策略ui对于编队中领导者玩家的图博弈是可接受的策略； 将控制器ui带入平移子系统模型，构建线性闭环平移子系统： 重构线性闭环平移子系统，得到重构后系统表达式如下： 式中，n为直升机集群中直升机数量，为设计的参数矩阵，表示为为的0阶导数与1阶导数构成的向量，表示为 所述步骤5实现过程如下： 5.1设计四旋翼直升机i的内环旋转子系统的性能指标为： 式中，∈r为期望的跟踪姿态角，表示为∈ir为四旋翼直升机i期望的跟踪姿态角；Qi,Ri,表示性能指标Ji中的权重矩阵，并且有 5.2设计四旋翼直升机i的内环旋转子系统的容错博弈控制策略模型为： 约束条件为： 5.3计算获得四旋翼直升机i的内环旋转子系统最优容错博弈控制策略，得到： 其中，λi为协态变量，λi满足： 式中，为设计的参数矩阵， 5.4转换四旋翼直升机i的内环旋转子系统最优容错博弈控制策略为状态反馈形式，得到： 式中，Pi为四旋翼直升机i内环旋转子系统的不对称黎卡提微分方程的解，为四旋翼直升机i内环旋转子系统的伴随方程的解，其中不对称黎卡提方程与伴随方程如下： 式中，为四旋翼直升机l的设计的参数矩阵，表示为

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