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专利号: 2025102738422
申请人: 杭州科技职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于显式模型预测的直升机飞行姿态跟踪控制方法,其特征在于,包括如下步骤:获取目标直升机的飞行姿态记录,并提取目标直升机飞行时的航迹变化特征;

从所述飞行姿态记录中提取各个姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的时间关联分量和空间关联分量,对于每个姿态节点,根据姿态节点对应的时间关联分量和空间关联分量结合所述航迹变化特征对目标直升机进行姿态的调控,进而得到目标直升机在各个姿态节点处的姿态调控指数;

基于各个姿态节点处的姿态调控指数从所有的姿态节点中提取出目标直升机进行姿态调控后的多个偏航节点;

确定在对目标直升机进行飞行姿态跟踪时各个偏航节点的偏航状态,由所有的偏航状态和各个姿态节点处的姿态调控指数对目标直升机进行姿态跟踪校验,进而得到目标直升机的姿态偏置信息;

基于预训练的姿态显式模型从所述姿态偏置信息中提取目标直升机在飞行状态下的姿态误差代价,进而通过所述姿态误差代价调整目标直升机的飞行姿态。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,提取目标直升机飞行时的航迹变化特征具体包括:确定目标直升机在飞行状态下的飞行响应系数;

基于所述飞行响应系数和目标直升机的多源轨迹信息确定目标直升机飞行时的航迹变化特征。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,确定目标直升机在飞行状态下的飞行响应系数具体包括:获取目标直升机在沿飞行轨迹飞行时的飞行高度数据;

将所述飞行高度数据进行趋势拟合,得到飞行趋势拟合曲线;

通过所述飞行趋势拟合曲线提取得到目标直升机在飞行状态下的飞行响应系数。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,从所述飞行姿态记录中提取各个姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的时间关联分量和空间关联分量具体包括:获取目标直升机的轨迹基线;

获取所述飞行姿态记录中每个姿态节点对应的时间戳、俯仰姿态角和空间位置;

选取一个姿态节点作为选定姿态节点,从所述轨迹基线上提取与选定姿态节点同一俯仰姿态角下的时间戳,并由提取所得的时间戳与选定姿态节点对应的时间戳确定选定姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的时间关联分量;

从所述轨迹基线上提取与选定姿态节点同一时间戳下的空间位置,并由提取所得的空间位置与选定姿态节点对应的空间位置确定选定姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的空间关联分量;

继续确定剩余姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的时间关联分量和空间关联分量。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于各个姿态节点处的姿态调控指数从所有的姿态节点中提取出目标直升机进行姿态调控后的多个偏航节点具体包括:将各个姿态节点处的姿态调控指数与预设姿态调控指数进行对比,提取大于预设姿态调控指数的所有姿态调控指数;

将提取所得的各个姿态调控指数对应的姿态节点作为目标直升机进行姿态的调控后的偏航节点,进而得到目标直升机进行姿态的调控后的多个偏航节点。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由所有的偏航状态和各个姿态节点处的姿态调控指数对目标直升机进行姿态跟踪校验,进而得到目标直升机的姿态偏置信息具体包括:由各个姿态节点处的姿态调控指数确定目标直升机的飞行姿态损失量;

确定目标直升机的姿态跟踪损失裕度;

通过所述飞行姿态损失量和所述姿态跟踪损失裕度确定目标直升机的置信跟踪损失度;

由所述置信跟踪损失度对各个偏航状态进行校验,进而得到所有的飞行姿态偏置量,将所有的飞行姿态偏置量进行组合,得到目标直升机的姿态偏置信息。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述姿态显式模型为一种用于姿态估计和分析的数学模型。

8.一种基于显式模型预测的直升机飞行姿态跟踪控制系统,其特征在于,包括:获取模块,用于获取目标直升机的飞行姿态记录,并提取目标直升机飞行时的航迹变化特征;

处理模块,用于从所述飞行姿态记录中提取各个姿态节点以轨迹基线为飞行参照时的时间关联分量和空间关联分量,对于每个姿态节点,根据姿态节点对应的时间关联分量和空间关联分量结合所述航迹变化特征对目标直升机进行姿态的调控,进而得到目标直升机在各个姿态节点处的姿态调控指数;

所述处理模块,还用于基于各个姿态节点处的姿态调控指数从所有的姿态节点中提取出目标直升机进行姿态调控后的多个偏航节点;

所述处理模块,还用于确定在对目标直升机进行飞行姿态跟踪时各个偏航节点的偏航状态,由所有的偏航状态和各个姿态节点处的姿态调控指数对目标直升机进行姿态跟踪校验,进而得到目标直升机的姿态偏置信息;

执行模块,用于基于预训练的姿态显式模型从所述姿态偏置信息中提取目标直升机在飞行状态下的姿态误差代价,进而通过所述姿态误差代价调整目标直升机的飞行姿态。

9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行如权利要求1至7任一项所述的基于显式模型预测的直升机飞行姿态跟踪控制方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于显式模型预测的直升机飞行姿态跟踪控制方法。