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龍圖騰網恭喜上海交通大學申請的專利一種高超聲速飛行器在線健康監控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：CN118193257B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-20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：202410223286.3，技術領域涉及：G06F11/07；該發明授權一種高超聲速飛行器在線健康監控系統是由周登極;吳亞東;鐵鳴;黃大文;張星設計研發完成，并于2024-02-28向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種高超聲速飛行器在線健康監控系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種高超聲速飛行器在線健康監控系統，其包括異常狀態診斷、未來狀態估計和模型性能自主優化模塊，其中異常狀態診斷模塊為融合擴展感知層的神經網絡模型，其能夠在較短時間內實現高超聲速飛行器執行機構異常狀態準確診斷；未來狀態估計模塊為物理信息嵌入的分塊可解釋神經網絡模型，能夠在異常狀態下實現飛行器未來狀態準確估計，為飛行器安全飛行決策提供充足信息；本發明公開的高超聲速飛行器在線健康監控系統具有在線計算資源占用少、計算速度快、數據依賴性低、異常狀態診斷與未來狀態估計精度高、健康監控結果可靠性高的優點。

本發明授權一種高超聲速飛行器在線健康監控系統在權利要求書中公布了：1.一種高超聲速飛行器在線健康監控系統，其特征在于：包括異常狀態診斷模塊、未來狀態估計模塊和模型性能自主優化模塊；其中異常狀態診斷模塊能夠實現高速高動態飛行條件下飛行器執行機構異常狀態快速檢測與診斷，提高飛行安全性；未來狀態估計模塊根據異常狀態檢測結果和飛行狀態參數快速估計異常狀態下的飛行器運動和姿態參數，為飛行器安全飛行決策提供充足信息，提高任務成功率；模型性能自主優化模塊通過模型輸入對輸出的貢獻度優化模型的輸入參數及排序，提高模型在線計算性能；所述未來狀態估計模塊包括執行機構模塊和飛行參數模塊，其中執行機構模塊通過特征分箱對飛行器舵偏值進行預處理，并與異常狀態診斷結果一起作為模型輸入，實現執行機構未來作動狀態在線估計；飛行參數模塊通過融合由執行機構模塊獲得的下一時刻的舵偏結果，通過物理信息嵌入的可解釋神經網絡實現未來時刻飛行狀態在線估計；物理信息嵌入的可解釋神經網絡通過在神經網絡模型中嵌入飛行器運動方程、姿態方程和異常舵偏方程作為機理約束，簡化模型優化空間，提高模型的透明性和可信度，從而獲得更加準確的未來狀態估計結果，嵌入的運動約束方程、姿態約束方程和異常舵偏約束方程分別如下：運動約束方程： 其中，Tx、Ty、Tz分別為x、y、z方向上的約束項，Kx、Ky、Kz為松弛系數，松弛系數趨近于1，λ為趨近于0的調和系數，MSET為運動約束損失，由Tx、Ty、Tz三個約束項直接加和計算而得；姿態約束方程： 其中，、Gψ、Gγ分別為、ψ、γ的約束項，、Kψ、Kγ為松弛系數；MSEP為姿態約束損失；異常舵偏約束方程：MSEF＝∑δi-δi′2，其中，δi為當前時刻舵偏值，δi′為異常狀態下的下一時刻舵偏估計值，i＝a，r，e分別表示右舵偏、升降舵偏和左舵偏，MSEF為異常舵偏約束；在運動約束、姿態約束和異常舵偏約束下，模型均方誤差損失函數為：MSE＝Y-Y′2+αMSET+βMSEP+γMSEF其中，α，β，γ為超參數，Y為實際結果，Y′為模型預測結果。

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