无人机控制策略安全性验证与修正方法及系统技术方案

技术编号:41319820 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-13 14:59
本发明专利技术涉及无人机控制策略安全性验证与修正方法及系统,其中方法包括:获取当前无人机系统状态信息、无人机系统的原有无人机飞行控制策略输出的未验证的潜在不安全动作、和无人机自适应调节的安全约束边界;基于优化目标范数,建立并求解带有无人机动力学及安全性约束的有限时域优化问题,得到用于无人机系统飞行控制的安全控制动作;基于无人机自适应调节的安全约束边界,建立并更新无人机状态需要满足的安全性约束;在有限时域范围内迭代计算,得到无人机在未来有限时域范围内的安全状态序列及对应的安全控制动作序列。本发明专利技术对潜在的不安全无人机飞行控制策略进行验证与修正,达到对无人机系统既安全又机动的飞行控制目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机,特别涉及无人机控制策略安全性验证与修正方法及系统


技术介绍

1、无人机基于其灵活敏捷、垂直起降等优势,广泛应用于搜索救援、电路巡检、快递运输、航拍测绘、农林植保等工、农业领域。尽管如此,作为对自身动力学变化及外部环境扰动等危险因素极为敏感的空中无人系统,随着应用场景多样化及环境复杂度的提升,对无人机飞行控制策略的安全性提出了更高的要求和挑战。然而,由于安全性要求加剧了无人机飞行控制策略的保守程度,其在安全性与机动性之间的权衡也是影响无人机高效执行复杂飞行任务的关键因素。为此,一种更加安全且机动的无人机飞行控制策略成为当前无人机系统的迫切需求。目前,针对无人机飞行控制策略安全性的研究主要分为以下几种方法:

2、(1)基于模型的最优控制方法

3、此类方法通常将无人机系统建模为确定的刚体,在此基础上,通过将无人机控制策略抽象为满足动力学约束及各类安全性约束的最优控制问题,从而得到具有安全性保证的无人机飞行控制策略,达到无人机安全飞行控制的目的。通过求解一个带有约束的有限时域模型预测控制问题,得到了能够同时满足所有约本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.无人机控制策略安全性验证与修正方法,所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法应用于无人机系统上,所述无人机系统包含原有的无人机飞行控制策略,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,所述步骤S200包括:

3.根据权利要求2所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,所述步骤S210中,所述优化目标范数距离为:

4.根据权利要求3所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,原有无人机飞行控制策略输出的未验证的潜在不安全控制动作为:

>5.根据权利要求2...

【技术特征摘要】

1.无人机控制策略安全性验证与修正方法,所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法应用于无人机系统上,所述无人机系统包含原有的无人机飞行控制策略,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

3.根据权利要求2所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,所述步骤s210中,所述优化目标范数距离为:

4.根据权利要求3所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,原有无人机飞行控制策略输出的未验证的潜在不安全控制动作为:

5.根据权利要求2所述的无人机控制策略安全性验证与修正方法,其特征在于,所述步骤s220中,对有限时域范围内所有的整数m,所述无人机动力学约束为:

6...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈时雨李衍杰楼云江林可赵凯东
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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