自控所實(shí)現(xiàn)1
動(dòng)態(tài)逆方法的工程化，主要面向大激動(dòng)飛行和大迎角飛行。設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)逆工程化應(yīng)用的控制律架構(gòu)，提出了在工程應(yīng)用中解決實(shí)時(shí)性問題的有效方法，提出了基于最壞情況的動(dòng)態(tài)逆魯棒性分析方法。
自控所實(shí)現(xiàn)2
基于推力矢量的激動(dòng)控制技術(shù)，基于推力矢量的短距起飛控制策略，目的能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)飛行器在最小速度下實(shí)現(xiàn)最大升力，推力矢量克服重力/硬角低頭力矩。在縱向通道采用淡化器，在發(fā)動(dòng)機(jī)矢量控制方面也有矢量的控制指令。
基于性能預(yù)測的激動(dòng)飛行復(fù)合控制策略。
基于推力矢量的激動(dòng)控制技術(shù)。
自控所實(shí)現(xiàn)3
垂直起降多模態(tài)控制方法，提出了基于飛行階段的多模態(tài)平滑切換的模糊控制策略；設(shè)計(jì)了非線性魯棒自適應(yīng)動(dòng)態(tài)逆多模態(tài)控制律，主要是懸停、構(gòu)型過渡、前飛。在多模態(tài)控制算法里我們做了仿真驗(yàn)證，做出了巡航段仿真曲線。
自主感知與決策技術(shù)
感知是實(shí)現(xiàn)基于環(huán)境感知的IMU信息融合的位姿估計(jì)，不依賴GPS的導(dǎo)航能力。自主決策主要依靠機(jī)載的計(jì)算單元，考慮動(dòng)力學(xué)約束，控制誤差和導(dǎo)航誤差的任務(wù)決策與運(yùn)用規(guī)劃，面向無人機(jī)，包括常規(guī)布局和新構(gòu)型的無人機(jī)，主要是在復(fù)雜環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)飛行和任務(wù)。
研究目的
能夠在環(huán)境信號不穩(wěn)定，受建筑物遮擋的復(fù)雜環(huán)境下自主飛行；激動(dòng)性強(qiáng)、操縱靈活、起降便捷、便于攜帶，可在高危環(huán)境中作業(yè)。
發(fā)展現(xiàn)狀
麻省理工的小型無人機(jī)自主感知與決策項(xiàng)目，采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)基于環(huán)境感知的精確位置定位。
所里研究方向
在自主感知方面基于機(jī)器視覺、激光傳感器的環(huán)境感知，實(shí)現(xiàn)的案例包括基于環(huán)境感知的自主航跡控制技術(shù)。自控所研究方向自主決策，重點(diǎn)圍繞航跡規(guī)劃開展研究，實(shí)現(xiàn)的案例包括：基于人工勢場自主避障——利用直升機(jī)平臺(tái)；基于快速隨機(jī)搜索樹的自主避礙——利用固定翼平臺(tái)。
自控所典型案例1
基于環(huán)境感知的自主航跡控制技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)視覺，采用四旋翼平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下無GPS相對導(dǎo)航與飛行控制。
自控所典型案例2
基于人工勢場的自主避障，基于人工勢場算法，采用無人直升機(jī)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了沖突消解飛行巖石。
自控所典型案例3
基于快速隨機(jī)搜索樹的自主避障，基于二維激光測距儀，采用小型固定兩平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)室外復(fù)雜環(huán)境下的無GPS相對導(dǎo)航、考慮動(dòng)力學(xué)特性的自主避障。
多機(jī)協(xié)同與群控技術(shù)
從民口來說，自然界群系統(tǒng)，自然界中常見的系統(tǒng)，數(shù)量眾多的自主個(gè)體通過局部相互作用實(shí)現(xiàn)全局宏觀目標(biāo)。
研究意義
了解大自然的秘密，幫助人們理解人類社會(huì)活動(dòng)規(guī)律；在單體力量有限時(shí)，多機(jī)協(xié)同完成更加復(fù)雜任務(wù)；單機(jī)自主向群控技術(shù)的發(fā)展，可以帶動(dòng)電子、通信、傳感器、智能控制等相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的跨越式發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域：協(xié)同監(jiān)控——氣象預(yù)報(bào)；協(xié)同反恐；災(zāi)情救助；空中加油。加油這一塊主要面向軍方。
核心問題
多無人機(jī)的可重構(gòu)配四，分布式協(xié)同，多任務(wù)分配控制，一對多、多對多指揮控制。
多任務(wù)分配控制
當(dāng)時(shí)為了將單個(gè)四旋翼的能力擴(kuò)大化，賓州大學(xué)基于多個(gè)四旋翼協(xié)作完成搬重物的巖石。
分布式協(xié)同控制，從技術(shù)突破上來說，分布式協(xié)同控制、分群控制技術(shù)。
從所里層面，我們做了四旋翼地面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的協(xié)同，有一個(gè)單四旋翼和單自控小車的協(xié)同。
雙機(jī)協(xié)同任務(wù)，主要是基于無人直升機(jī)的協(xié)同控制技術(shù)研究、基于無人固定猗的協(xié)同控制技術(shù)研究，這兩塊都是采用兩架小型無人機(jī)做的。
展望
從單平臺(tái)到多平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)群體自主協(xié)同；從單一到多源，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、被動(dòng)等多元傳感器信息融合；從感知到認(rèn)知實(shí)現(xiàn)片面的、離散的、被動(dòng)的感知層次到全局的、關(guān)聯(lián)的、主動(dòng)的認(rèn)知層次的飛躍；從推理到學(xué)習(xí)，為無人機(jī)建立智能發(fā)育機(jī)制，大大提高無人機(jī)的自主環(huán)境感知和理解能力。
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