深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司林涛获国家专利权
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龙图腾网获悉深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司申请的专利无人机空气动力减速控制预测方法、电子设备及存储介质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:CN120491683B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24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:202510983110.2,技术领域涉及:G05D1/654;该发明授权无人机空气动力减速控制预测方法、电子设备及存储介质是由林涛;刘星;孟安鑫;程珙;肖云波;庄蔚群;李鋆元设计研发完成,并于2025-07-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本无人机空气动力减速控制预测方法、电子设备及存储介质在说明书摘要公布了:无人机空气动力减速控制预测方法、电子设备及存储介质,属于无人机飞行管理技术领域。为解决增加无人机飞行减速控制策略的可靠性,本发明包括构建一种无人机空气动力减速控制预测模型的隐藏层,采用动力学感知层、气动特性层和控制决策层的三层架构;构建模型的输出指标,包括飞行状态预测指标和控制效果评估指标。构建包括速度损失项函数、飞行特性损失项函数和稳定性损失项函数复合的损失函数。基于归一化处理后的无人机空气动力减速控制预测模型的输入特征参数数据,构建训练集、验证集和测试集,对构建的一种无人机空气动力减速控制预测模型进行参数设置,然后利用得到的训练集进行训练,利用验证集进行验证,利用测试集进行测试和预测。
本发明授权无人机空气动力减速控制预测方法、电子设备及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种无人机空气动力减速控制预测方法,其特征在于,包括如下步骤: S1.采集无人机空气动力减速控制预测模型的输入特征参数并进行归一化处理,包括飞行状态参数、控制输入参数和环境参数; S2.构建一种无人机空气动力减速控制预测模型的隐藏层,采用动力学感知层、气动特性层和控制决策层的三层架构; S3.基于步骤S2得到的一种无人机空气动力减速控制预测模型的隐藏层构建模型的输出指标,包括飞行状态预测指标和控制效果评估指标;飞行状态预测指标包括预测空速Y1、预测攻角Y2、预测高度Y3、预测马赫数Y4和预测动压Y5;控制效果评估指标包括减速率Y6、气动阻力系数Y7、升阻比Y8、能量损失率Y9和稳定性指数Y10;建立模型隐藏层与输出指标之间的映射关系; S4.构建一种无人机空气动力减速控制预测模型的损失函数为基础损失函数、速度损失项函数、飞行特性损失项函数和稳定性损失项函数复合的损失函数; 步骤S4的具体实现方法包括如下步骤: S4.1.设计基础损失函数,采用均方误差的形式,计算所有输出指标Y1~Y10的预测值与实测值之间的均方误差,即为基础损失; S4.2.设计速度损失项函数,通过评估预测空速与实际空速的差异,以及相应的状态转换效率来量化减速效果,同时考虑空气密度、减速伞展开面积的影响,得到速度损失项函数L1; S4.3.设计飞行特性损失项函数,通过考虑马赫数效应对气动特性的影响,同时评估升力、阻力和力矩预测的准确性,通过引入特征长度和气动参数,构建对飞行品质的综合评估指标,飞行特性损失项函数L2; S4.4.设计稳定性损失项函数,通过评估高度变化、静态稳定性和动态稳定性三个方面,构建完整的稳定性评估体系,稳定性损失项函数L3; S4.5.构建一种无人机空气动力减速控制预测模型的损失函数为包括速度损失项、飞行特性损失项和稳定性损失项的复合损失函数; S5.基于步骤S1得到的归一化处理后的无人机空气动力减速控制预测模型的输入特征参数数据以及步骤S3得到的归一化后的无人机空气动力减速控制预测模型的输出指标数据,构建训练集、验证集和测试集,对构建的一种无人机空气动力减速控制预测模型进行参数设置,然后利用得到的训练集对一种无人机空气动力减速控制预测模型进行训练,利用验证集进行验证,利用测试集对验证后的一种无人机空气动力减速控制预测模型进行测试。
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