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龙图腾网获悉海南大学申请的专利一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪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：CN119717521B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31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：202411855886.8，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪方法是由彭浩;蒋可龙;袁德利;徐伟峰;阮荣倩;李萌;沈义俊设计研发完成，并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪方法，包括以下步骤：S1：获取与四旋翼飞行车辆对应的参考路径；S2：基于四旋翼飞行车辆的动力学模型和车辆的动力学模型建立四旋翼飞行车辆的空中模型和地面模型，并建立两者联系；S3：获取当前时刻下的状态量和控制量，基于空中模型、地面模型建立MPC预测模型，将参考路径、当前时刻下的状态量和控制量输入至MPC预测模型，得到当前时刻的控制增量，并预测下一时刻的状态量；利用目标函数实时优化，最小化四旋翼飞行车辆的参考路径与实际路径的误差；S4：将当前时刻的控制增量作用于四旋翼飞行车辆，以保证四旋翼飞行车辆能够准确的对参考路径进行跟踪。

本发明授权一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模型预测控制的飞行汽车起飞路径跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：获取与四旋翼飞行车辆对应的参考路径； S2：基于所述四旋翼飞行车辆的动力学模型建立所述四旋翼飞行车辆的空中模型，基于车辆的动力学模型建立所述四旋翼飞行车辆的地面模型，并将所述空中模型和所述地面模型建立联系； 所述地面模型为： 其中，分别为车辆质心在世界坐标系的位置，为车身航向角，ωc为绕Z轴的横摆角速度，δ为前轮转角角度，vx为车辆在质心处的x轴方向上的速度，vy为车辆在质心处的y轴方向上的速度，FD为作用于质心的纵向力，Cw为空气阻力系数，Cf为滚动阻力，Fi,yi＝f,r，表示前轮、后轮是轮胎的侧向力，m为整车质量，lf为车辆质心到前轴的距离，lr为车辆质心到后轴的距离，Iz绕Z轴的转动惯量； 轮胎侧向力的计算模型公式如下： 其中，Fy为轮胎侧向力，α为侧偏角，B为刚度因子，C为曲线形状因子，E为曲率因子，Sv为水平变形，Sh为垂直变形； 汽车荷载分配情况可以通过公式进行推导： 其中，Fzf为前轮载荷，Fzr为后轮载荷，fz为旋翼产生的升力，m为四旋翼飞行车辆的质量，g为重力； 旋翼升力表达式： 其中，ω1、ω2、ω3、ω4为各个旋翼点击的转速，Kp是升力系数； 所述并将所述空中模型和所述地面模型建立联系，包括： 通过改变所述四旋翼飞行车辆的旋翼升力从而改变汽车的垂直载荷进而建立空中模型与地面模型的联系，设置约束条件当fzmg时FD＝0； S3：获取当前时刻下的状态量和控制量，基于所述空中模型、所述地面模型建立MPC预测模型，将所述参考路径、所述当前时刻下的状态量和控制量输入至所述MPC预测模型，得到当前时刻的控制增量，并预测下一时刻的状态量；利用目标函数实时优化，最小化所述四旋翼飞行车辆的参考路径与实际路径的误差； S4：将所述当前时刻的控制增量作用于所述四旋翼飞行车辆，实现所述四旋翼飞行车辆对所述参考路径的跟踪。

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