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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于微分平坦的拖曳系统直线-盘旋转接运动规划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：CN115903886B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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：202211335063.3，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权基于微分平坦的拖曳系统直线-盘旋转接运动规划方法是由苏子康;陈海通;荆献勇;陈嘉设计研发完成，并于2022-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于微分平坦的拖曳系统直线-盘旋转接运动规划方法在说明书摘要公布了：发明公开了一种基于微分平坦的拖曳系统直线‑盘旋转接运动规划方法。本发明针对拖曳系统从直线飞行状态转换为盘旋飞行状态的过渡运动问题，提出一种新颖的运动规划方法，能够快速规划出母机在直线‑盘旋转阶段的飞行轨迹、速度以及加速度，从而间接地控制拖曳缆绳‑拖曳体在直线‑盘旋转阶段的稳定过渡飞行。包括以下步骤：步骤一：构建拖曳系统的母机‑缆绳‑拖曳体多体动力学模型；步骤二：基于步骤一建立的拖曳系统模型，根据微分平坦理论，将母机和拖曳缆绳‑拖曳体的状态变量转换为拖曳体位置及其导数表示；步骤三：结合母机和拖曳缆绳‑拖曳体在直线‑盘旋转接段起始与终止时的位置、速度等约束，采用多项式建立拖曳体直线‑盘旋转接段运动轨迹，并根据步骤二计算出母机的位置、速度以及加速度。

本发明授权基于微分平坦的拖曳系统直线-盘旋转接运动规划方法在权利要求书中公布了：1.基于微分平坦的拖曳系统直线-盘旋转接运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：构建拖曳系统的母机-缆绳-拖曳体多体动力学模型； 步骤S2：根据微分平坦理论，将拖曳系统各节点状态转为拖曳体三轴位置及其导数表示；步骤S2具体为： 步骤S21，设定拖曳体三轴位置为系统平坦输出：，根据拖曳体所在节点的受力平衡可得节点所受缆绳拉力为： ； 式中：分别是惯性系下的单位方向矢量；分别是节点所受张力在惯性系下的分量；为节点的质量；分别是节点的加速度矢量、重力矢量以及气动力矢量； 步骤S22，在已知节点所受缆绳拉力和节点位置时，则缆绳节点的位置矢量为： ； 式中：为缆绳分段初始长度；为缆绳的弹性模量；为缆绳的横截面积； 步骤S23，在已知缆绳节点的位置矢量、速度矢量和加速度矢量时，计算出缆绳节点的气动力矢量，结合缆绳节点所受重力矢量可得节点所受张力为： ； 进一步结合缆绳节点的位置可知缆绳节点的位置矢量为： 同理可得，节点的位置矢量为： 其中，节点所受缆绳拉力表示为： 式中：为节点的质量，分别表示节点所受重力矢量和气动力矢量； 最终，得到母机的位置矢量、速度矢量以及加速度矢量； 步骤S3：考虑拖曳系统直线-盘旋转接起始与终点处状态约束，采用多项式建立拖曳体直线-盘旋转接运动位置方程，进一步计算得到拖曳体三轴位置及其导数，并根据步骤S2规划母机在直线-盘旋转阶段的飞行位置、速度以及加速度。

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