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龙图腾网获悉大连理工大学;中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所申请的专利一种基于数字孪生的无人机性能监测平台及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：CN121328001B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24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：202511904144.4，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种基于数字孪生的无人机性能监测平台及方法是由宋学官;杨春迪;赵春虎;闵强;程曦;申翔东;何西旺;庞勇;崔宇鹏;李双九设计研发完成，并于2025-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数字孪生的无人机性能监测平台及方法在说明书摘要公布了：一种基于数字孪生的无人机性能监测平台及方法，属于数字孪生技术领域。方法为：构建高保真三维几何模型与代理模型；搭建数字孪生平台三维场景与可视化环境；采集飞行数据并进行实时性能预测；执行三维动态渲染与交互反馈。通过无人机性能监测平台实现，以数字孪生平台为核心，集成物理实体与仿真模块、数据采集与通信模块、数据处理与转换模块、代理模型计算模块、三维可视化与人机交互模块，各功能模块进行数据交互与协同工作。本发明能够实现从有限点测量到全场域感知的跨越，在保证监测精度的同时降低对复杂传感器网络的依赖与成本，提升无人机性能监测的完整性、实时性与直观性，为实现高效的飞行安全监控与状态评估提供创新解决方案。

本发明授权一种基于数字孪生的无人机性能监测平台及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的无人机性能监测方法，其特征在于，所述无人机性能监测方法包括以下步骤： 步骤1：构建高保真的三维几何模型与代理模型； 建立无人机的三维几何模型，对其处理后得到无人机网格模型；确定代理模型的输入变量及载荷参数域，在载荷参数域内生成特征载荷样本集，将其作用于无人机网格模型上，输出全场力学响应数据；构建得到训练样本数据库，对代理模型进行训练；具体的： 步骤1.1：基于无人机的物理实体结构特征，使用三维建模软件建立无人机的三维几何模型，并通过调整参数和优化设计，使三维几何模型能够准确反映无人机的真实结构； 步骤1.2：对步骤1.1建立的三维几何模型进行简化处理，对简化后的三维几何模型进行分区域网格划分，得到无人机网格模型，并导出各网格节点的编号及空间坐标至本地数据文件； 步骤1.3：结合无人机在实际飞行中所受的惯性载荷与气动载荷，确定代理模型的输入变量及载荷参数域； 代理模型的输入变量为作用于无人机的等效载荷向量，用于表征不同飞行状态下的受力特征；根据无人机典型飞行姿态与气动范围确定载荷向量各分量的取值区间，形成载荷参数域，并在载荷参数域内采用空间抽样方法生成特征载荷样本集，以覆盖无人机典型飞行工况； 步骤1.4：采用有限元分析方法，将步骤1.3获得的特征载荷样本集中的多维载荷参数作用于步骤1.2划分的无人机网格模型上，输出无人机在多工况下的全场力学响应数据； 步骤1.5：基于步骤1.3的特征载荷样本集与步骤1.4计算得到的全场力学响应数据，构建训练样本数据库，利用训练样本数据库训练代理模型； 步骤1.6：在无人机物理实体上部署惯性测量单元，用于采集三轴加速度与俯仰角数据； 步骤2：搭建数字孪生平台三维场景与可视化环境； 在数字孪生平台构建的三维场景中构建无人机三维模型，并搭建三维可视化与人机交互模块的界面，最终形成由数据驱动的实时可视化闭环； 步骤3：采集飞行数据并进行实时性能预测；所述等效载荷向量由沿机体纵轴、横轴和竖轴三个方向的载荷分量组成；具体的： 步骤3.1：在无人机飞行过程中，通过步骤1.6部署的惯性测量单元实时采集机体坐标系下的三轴加速度分量数据、、与俯仰角数据，得到原始数据；其中，为沿机体纵轴的加速度原始数据，为沿机体横轴的加速度原始数据，为沿机体竖轴的加速度原始数据，为机体纵轴与水平面之间的夹角，即俯仰角原始数据； 步骤3.2：步骤2.1搭建的数字孪生平台接收步骤3.1采集的原始数据，并在数字孪生平台内提取出有效的三轴加速度分量数据、、，与俯仰角数据，得到有效数据； 步骤3.3：对步骤3.2提取到的有效数据进行滤波去噪处理，得到处理后的数据、、、；其中，为处理后的机体纵轴的加速度数据，为处理后的沿机体横轴的加速度数据，为处理后的沿机体竖轴的加速度数据，为处理后的俯仰角数据；将处理后的数据转换为作用于无人机的等效载荷向量，得到实时载荷向量，其中；转换公式如下： 1； 2； 3； 其中，为沿机体X轴方向的等效气动载荷分量，为沿机体Y轴方向的等效气动载荷分量，为沿机体Z轴方向的等效气动载荷分量，为预定义的载荷换算系数，为重力加速度； 步骤3.4：将步骤3.3得到的实时载荷向量输入至步骤1.5已训练的代理模型中，计算并输出当前飞行状态下无人机全场力学响应数据； 步骤4：执行三维动态渲染与交互反馈。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人大连理工大学;中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，其通讯地址为：116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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