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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种集群飞行器系统的控制器自动设计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：CN115202206B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202210811763.9，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种集群飞行器系统的控制器自动设计方法是由王磊;张书源;马天航;贾金豆;王薇;刘克新;唐荻音设计研发完成，并于2022-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种集群飞行器系统的控制器自动设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种集群飞行器系统的控制器自动设计方法，包括以下步骤：1、初始化集群参数，建立集群飞行器系统的运动学模型和动力学模型，明确编队控制目标；2、基于一般的Lyapunov函数理论进行集群飞行器系统的编队控制理论分析；3、结合自动推理技术中的平方和优化方法将编队控制问题转化为相应的平方和优化问题进行求解；4、通过设计的高效优化算法，将控制器设计与验证、参数优化融为一体，完成集群飞行器系统协同控制器的自动设计。由本发明实施的方法不仅可以解决现有技术中的控制器设计难题，而且可以极大地提升集群飞行器系统智能化完成目标任务的控制效能。

本发明授权一种集群飞行器系统的控制器自动设计方法在权利要求书中公布了：1.一种集群飞行器系统的控制器自动设计方法，所述集群飞行器系统包括领导飞行器与N个跟随飞行器，所述方法包括以下步骤： 步骤1：获取所述集群飞行器系统参数，建立集群飞行器系统的运动学模型和动力学模型，利用所述集群飞行器系统实现编队飞行时的所有跟随飞行器与领导飞行器的轨迹误差ei建立编队控制目标与实现所述编队控制目标的控制协议；其中集群飞行器系统的运动学模型和动力学模型统一表达为： xi表示第i个飞行器的状态向量，ui表示第i个飞行器的控制向量； 步骤2：基于所述编队控制目标针对所有跟随飞行器与领导飞行器的轨迹误差构建一般的Lyapunov函数 其中为误差向量，p0和pi分别代表领导飞行器和第i个跟随飞行器的位置向量，di代表领导飞行器和第i个跟随飞行器之间的期望相对位置向量，和分别代表领导飞行器和第i个跟随飞行器的速度向量；V·是一个连续可微、径向无界的正定函数，满足第一组公式； 其中，表示函数V·的偏导数，Fqa,b＝qa-qb，Hq,Wa,b＝qa-qbTWqa-qb，q·是一个连续函数，W是一个半正定矩阵，Γ＝BBT是一个半正定的对角矩阵； 步骤3：将V·满足的第一组公式转化为半代数集上的平方和SOS优化问题，如下： 其中，V·是一个连续可微的正定平方和多项式函数，是已知的单项式函数，是待求解的半正定矩阵； 步骤3中，令以及其中，aj·是单项式函数，kj是待定的实系数，bj·是单项式向量函数，lj是待定的实系数，求解如下的优化问题1： findk0,k1,…,km, s.t. 由此得到一组系数k0,k1,…,km，即得到初始的Lyapunov函数V′·，将其代入优化问题2： s.t. 求解优化问题2，得到可行解l0,l1,…,ln，进而得到h·和所设计的控制协议； 步骤4：根据所述控制协议生成所述集群飞行器系统的控制器。

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