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龍圖騰網恭喜江蘇科技大學申請的專利一種噴涂無人機穩定性控制方法及其系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115016529B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210580047.4，技術領域涉及：G05D1/46；該發明授權一種噴涂無人機穩定性控制方法及其系統是由魏毓;唐瑩;閆聰玲;張子羽;郭述豪;鄒天;沈家棟;高湛容;劉金鋒;周宏根;陳宇;康超設計研發完成，并于2022-05-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種噴涂無人機穩定性控制方法及其系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種噴涂無人機穩定性控制方法及其系統，包括：噴涂無人機姿態獲取與解算：在機載NED坐標系下建立基于牛頓?歐拉方程的噴涂無人機動力學模型；基于雙曲余弦函數建立管線拉力模型；飛行參數優化；將實施效果最好的飛機控制量參數傳遞給無人機的各部件，包括有三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸地磁傳感器和氣壓計的IMU無人機姿態監視器進行多傳感器的數據獲取與融合，并穩定跟蹤期望姿態信號；設計RTK定位技術擴展探測器，探測無人機的飛行軌跡是否與預定軌跡重合；包括有單片機的反饋系統實時將干擾信號傳入控制系統并設計動態誤差反饋控制。本發明可有效實現對噴涂無人機的穩定性控制。

本發明授權一種噴涂無人機穩定性控制方法及其系統在權利要求書中公布了：1.一種噴涂無人機穩定性控制方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1.噴涂無人機姿態獲取與解算：由獲取姿態數據，進行多傳感獲取的數據融合，包括決策信息融合、態勢實時預測，以姿態算法對無人機進行動態步長尋優估計；步驟2.噴涂無人機動力學模型建立：建立基于無人機飛行的機載NED坐標系，引入旋轉矩陣、歐拉角、四元數；在坐標系下建立基于牛頓-歐拉方程的噴涂無人機動力學模型；步驟3.基于雙曲余弦函數建立管線拉力模型；步驟4.飛行參數優化：根據無人機控制系統特性構建模型預測控制器，將噴涂無人機的偏航角ψ、滾轉角φ及飛行高度H作為飛行的控制量參數，進行初始化參數處理，建立模型預測控制參數的優化目標函數；應用遺傳算法求解優化目標函數，不斷更新控制量參數，得到飛行狀態評定方程最優值，得到實施效果最好的飛機控制量參數；步驟5.將實施效果最好的飛機控制量參數傳遞給無人機的各部件，包括有三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸地磁傳感器和氣壓計的IMU無人機姿態監視器進行多傳感器的數據獲取與融合，包括其三個姿態角即俯仰角、滾轉角、偏航角，并穩定跟蹤期望姿態信號；設計RTK定位技術擴展探測器，探測無人機的飛行軌跡是否與預定軌跡重合；包括有單片機的反饋系統，實時將干擾信號傳入控制系統并設計動態誤差反饋控制；在步驟3中所述的建立管線拉力模型的過程包括：建立無人機機體各旋翼產生的上升力總和與管線對無人機的拉力以及無人機自身的重力的平衡方程： 式中，F表示各旋翼旋轉產生向上升力的總和，T表示管線對機體的拉力，m為噴涂無人機的質量，g為重力加速度，α為總升力F與水平方向的夾角，θ為俯仰角；基于雙曲余弦函數的管線拉力模型應用于噴涂無人機管線拉力分析，得到管線拉力的分力矩陣： 式中，T表示管線拉力，Tx、Ty、Tz表示拉力T在三個坐標軸上的分力，γ1為拉力T在平面O1X1Y1上的投影與軸X1的夾角，γ2為拉力T與平面O1X1Y1的夾角；在步驟4中所述的模型預測控制參數的優化目標函數為： 式中，t為時間，et定義為系統誤差，ut定義為輸出，w1，w2，w3為權重值，相加和為1；tu用于調節時間。

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