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龙图腾网获悉中国民航大学申请的专利基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法及装置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：CN120010536B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25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：202510037207.4，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法及装置是由马立群;戴涛设计研发完成，并于2025-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法及装置在说明书摘要公布了：本申请涉及飞行器设计技术领域，公开一种基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法及装置，方法包括：对目标飞行器进行数学建模，得到目标飞行器的数学建模；对目标飞行器的数学建模进行控制律设计和控制分配；根据STPA分析方法对不安全控制行为的类型进行划分，并根据每一种不安全控制行为的类型识别出潜在危险行为，其中，潜在危险行为用飞行状态影响因素或者控制品质影响因素来表示；分析潜在危险场景对应的危险致因；根据危险致因，来调节控制分配。本申请利用STPA分析方法反推出潜在危险行为，再分析潜在危险场景对应的危险致因，避免了危险致因的角度来调节控制分配，从设计方面减少了飞行器潜在危险，提高了飞行器的安全性。

本发明授权基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于STPA的多操纵面飞行器控制分配功能设计方法，其特征在于，所述方法包括： 对目标飞行器进行数学建模，得到目标飞行器的数学建模，飞机的线性状态空间数学模型如式1所示， 1 式中为系统状态向量；为系统输入向量；为系统输出量；为系统矩阵；为控制效率矩阵，为控制输入矩阵，其中表示为： 2 式2中分别为滚转角速度、俯仰角速度和偏航角速度；为空速；分别为迎角和侧滑角；分别为滚转角、俯仰角和偏航角；式1中的表示为： 3 上式中分别为右、左弦外副翼；分别为右、左弦内副翼；分别为右、左弦外升降舵；分别为右、左弦内升降舵；为水平安定面，分别为上、下偏方向舵； 对目标飞行器的数学建模进行控制律设计和控制分配，控制律设计为，输入生成所需的虚拟控制指令，控制分配器将虚拟指令分配给飞机操纵面，故障检测模块负责检测飞行控制系统是否出现故障，若检测出将实时估计系统效能矩阵，并将及时反馈给控制分配器，重新分配操纵面； 控制律设计基于动态逆算法，如式4所示： 4 式中为虚拟控制指令，为上一时刻系统输入量，为此时计算出的系统需要增加的输入差值，通过PI控制律生成； 5 利用上一时刻数据以及计算机离线存储模型，当前控制变量； 6 引入增益矩阵用来计算执行器偏转实现控制分配，如式7所示； 7 动态控制分配设计为，采用一种基于二次代价函数的加权伪逆分配方法，找到唯一的控制输入组合，算法如式8所示； 8 式8为偏转增量的选择值以减少优化函数计算量，为期望控制指令的增量，为执行器权重，控制效率矩阵直接反映了控制面偏转角与产生的操纵力矩之间的关系； 根据STPA分析方法对不安全控制行为的类型进行划分，并根据每一种不安全控制行为的类型识别出潜在危险行为，其中，潜在危险行为用飞行状态影响因素或者控制品质影响因素来表示； 分析潜在危险场景对应的危险致因； 根据危险致因，来调节控制分配。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国民航大学，其通讯地址为：300300 天津市东丽区津北公路2829中国民航大学；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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