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龙图腾网获悉兰州交通大学申请的专利一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取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：CN120150823B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06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：202510386057.8，技术领域涉及：H04B10/116；该发明授权一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取方法是由张雁鹏;李佳林;张宏雁;闵永智;张振海;林俊亭;张鑫设计研发完成，并于2025-03-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取方法，首先，分析LED定位光源与相机之间的位置关系，通过确定相机方位角的最小值和最大值获得相机方位角的临界条件；然后，融合惯性测量单元IMU和光流传感器，构建相机方位角ESO模型，实时估计方位角状态和外部扰动；接着，判断得到的相机当前方位角是否满足临界条件：结合Lyapunov理论与自适应反步法，设计基于列车速度的方位角自适应控制策略；最后，采用动态面控制DSC法近似计算虚拟控制量的导数，优化相机方位角控制的响应时间，稳定获取定位光源图像。本发明根据线路曲线半径自适应调整相机旋转量，确保相机稳定获取定位光源图像，提高列车定位精度。

本发明授权一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取方法在权利要求书中公布了：1.一种可见光成像通信列车定位光源自适应获取方法，其特征在于，包括如下步骤： S1，分析LED定位光源与相机之间的位置关系，通过确定相机方位角的最小值和最大值获得相机方位角的临界条件； 所述相机方位角的临界条件获得方法为：沿列车运行方向的左侧隧道壁上均匀布置LED光源，相机方位角为相机相对于隧道壁两侧偏转的角度，将列车前方的第1个LED光源作为LED定位光源，当相机从右侧隧道壁向左侧偏转，相机视场角上边界能够捕捉到列车前方的第1个LED光源及后续光源时，相机方位角达到最小值；当相机向LED光源侧偏转，相机视场角下边界只能获取到列车前方的第1个LED光源时，相机方位角达到最大值； S2、构建相机方位角ESO模型： 其中，x2＝β为外部扰动产生的漂移角，表示由于扰动造成的相机额外偏差；为方位角角速度，为方位角加速度；Δβ为漂移角中的外部扰动，x5＝dt＝fx3,x4+τ，为未建模动态，u为控制输入，b1为模型参数，τ为外部扰动，ht为复合扰动的导数； 将所述相机方位角ESO模型转化为矩阵方程形式，构造ESO方程，根据ESO方程实时估计方位角状态； 所述ESO方程的构造方法为： 将所述相机方位角ESO模型转化为如下矩阵方程形式： 其中，x为相机方位角状态，为状态矩阵，c1和c2为漂移角的衰减系数；为控制输入矩阵，y为测量输出，C＝[1000]为输出矩阵，φx为外部扰动和未建模动态的复合扰动； 根据所述矩阵方程形式构造ESO方程： 其中，为相机方位角状态估计值，为ESO增益矩阵，αi0i＝1,2,3,4是ESO增益系数，0ε1是ESO的收敛参数； S3、利用惯性测量单元实时采集相机方位角，利用光流传感器监测LED光源图像在相机视场中的相对位移，计算LED光源在相机视场中的偏移角度，通过偏移角度修正IMU实时采集的相机方位角累积误差，得到相机当前方位角； S4、判断所述相机当前方位角是否满足步骤S1获得的临界条件： 若满足临界条件，则进一步判断是否为期望方位角；若是，则直接捕获定位光源图像并确定定位光源；若否，则计算相机当前方位角与ESO方程估计方位角之间的观测误差，估计扰动信息； 若不满足临界条件，则计算相机当前方位角与临界值之间的临界误差，结合相机当前方位角与ESO方程估计方位角之间的观测误差共同估计扰动信息； S5、根据所述估计扰动信息，构建基于自适应反步法的Lyapunov函数，通过Lyapunov函数最小化控制误差； 设计列车速度增益函数： 其中，K为基准增益，μ为速度与增益关系的调整系数，v为列车实时速度； 根据列车速度自适应调整控制增益，利用虚拟控制量逐步补偿扰动，实现相机方位角自适应调整，确保调整后方位角始终满足临界条件；采用动态面控制法近似计算虚拟控制量的导数，优化相机方位角控制的响应时间，稳定获取定位光源图像。

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