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龙图腾网恭喜上海交通大学申请的专利一种高超声速飞行器在线健康监控系统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：CN118193257B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-20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：202410223286.3，技术领域涉及：G06F11/07；该发明授权一种高超声速飞行器在线健康监控系统是由周登极;吴亚东;铁鸣;黄大文;张星设计研发完成，并于2024-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高超声速飞行器在线健康监控系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高超声速飞行器在线健康监控系统，其包括异常状态诊断、未来状态估计和模型性能自主优化模块，其中异常状态诊断模块为融合扩展感知层的神经网络模型，其能够在较短时间内实现高超声速飞行器执行机构异常状态准确诊断；未来状态估计模块为物理信息嵌入的分块可解释神经网络模型，能够在异常状态下实现飞行器未来状态准确估计，为飞行器安全飞行决策提供充足信息；本发明公开的高超声速飞行器在线健康监控系统具有在线计算资源占用少、计算速度快、数据依赖性低、异常状态诊断与未来状态估计精度高、健康监控结果可靠性高的优点。

本发明授权一种高超声速飞行器在线健康监控系统在权利要求书中公布了：1.一种高超声速飞行器在线健康监控系统，其特征在于：包括异常状态诊断模块、未来状态估计模块和模型性能自主优化模块；其中异常状态诊断模块能够实现高速高动态飞行条件下飞行器执行机构异常状态快速检测与诊断，提高飞行安全性；未来状态估计模块根据异常状态检测结果和飞行状态参数快速估计异常状态下的飞行器运动和姿态参数，为飞行器安全飞行决策提供充足信息，提高任务成功率；模型性能自主优化模块通过模型输入对输出的贡献度优化模型的输入参数及排序，提高模型在线计算性能；所述未来状态估计模块包括执行机构模块和飞行参数模块，其中执行机构模块通过特征分箱对飞行器舵偏值进行预处理，并与异常状态诊断结果一起作为模型输入，实现执行机构未来作动状态在线估计；飞行参数模块通过融合由执行机构模块获得的下一时刻的舵偏结果，通过物理信息嵌入的可解释神经网络实现未来时刻飞行状态在线估计；物理信息嵌入的可解释神经网络通过在神经网络模型中嵌入飞行器运动方程、姿态方程和异常舵偏方程作为机理约束，简化模型优化空间，提高模型的透明性和可信度，从而获得更加准确的未来状态估计结果，嵌入的运动约束方程、姿态约束方程和异常舵偏约束方程分别如下：运动约束方程： 其中，Tx、Ty、Tz分别为x、y、z方向上的约束项，Kx、Ky、Kz为松弛系数，松弛系数趋近于1，λ为趋近于0的调和系数，MSET为运动约束损失，由Tx、Ty、Tz三个约束项直接加和计算而得；姿态约束方程： 其中，、Gψ、Gγ分别为、ψ、γ的约束项，、Kψ、Kγ为松弛系数；MSEP为姿态约束损失；异常舵偏约束方程：MSEF＝∑δi-δi′2，其中，δi为当前时刻舵偏值，δi′为异常状态下的下一时刻舵偏估计值，i＝a，r，e分别表示右舵偏、升降舵偏和左舵偏，MSEF为异常舵偏约束；在运动约束、姿态约束和异常舵偏约束下，模型均方误差损失函数为：MSE＝Y-Y′2+αMSET+βMSEP+γMSEF其中，α，β，γ为超参数，Y为实际结果，Y′为模型预测结果。

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