船舶航向保持本质非线性反馈算法的比较研究

利用VC++将线性二次型最优控制算法、闭环增益成形算法、船舶航向保持本质非线性反馈算法应用于船舶间接式航迹保持控制.基于"阳澄湖"号进行仿真研究,结果验证了该算法的有效性及理论证明的正确性.     

基于航迹误差预测模型的船舶自适应控制

为提高船舶控制精度,根据船舶航迹、航向、航速、舵角特性和历史数据,采用卡尔曼滤波进行误差预测估计,利用反传多层感知器自适应网络建立船舶航迹误差预测模型,并采用舵角、航向、航迹三层串级回路系统结构,完成自动舵控制功能.在风浪干扰、改变船舶模型的回转性指数、追随性指数、延迟因子和积分因子情况下,该系统以较少的舵角动作迅速收敛,减小了航迹的波动幅度和次数,使船舶航迹与预定航线更加拟合.仿真结果表明,在模型失配情况下,该系统仍可保持稳定的输出和光滑的控制作用,具有较好的鲁棒稳定性和良好的动态调节品质.     

船舶航向保持的非线性逆推鲁棒控制算法

为提高控制器的鲁棒性能,针对非线性船舶航向保持系统,将简化的逆推算法与闭环增益成形算法相结合,设计出非线性鲁棒控制器.以大连海事大学实习船“育鲲”号为例进行仿真.结果表明,该算法能够使船舶无超调无静差地跟踪设定航向,调节时间为200 s,控制效果良好,且控制器对模型摄动具有一定的鲁棒性.该算法设计过程简单,物理意义明显.     

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制器的设计

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制算法 ,选择了具有偏航距离加权约束的广义最小方差性能指标进行自适应控制器的设计 ,所设计的控制器不仅适合于航向保持自动操舵 ,而且适合于航线保持自动控制 .     

全任务航海模拟器的航迹保持算法

为满足全任务航海模拟器的功能需要,采用Visual C++重新进行设计,改进了原用C语言实现的船舶航迹自动舵.航迹保持算法采用间接式算法,超出偏差带时采用多模态控制,使船舶回到偏差带以内;航向保持采用常规PID控制算法.仿真结果表明,风力7级时,在超出偏差带或转向时船舶均能自动回到预定航线上,最大航迹偏差为2 n mile.采用VC实现的航迹自动舵可满足航海模拟器的功能要求.     

基于航迹的终端区进场效率

随着空中交通量持续增长,空域拥堵、资源紧张、航班延误等问题愈发严重.为了在现有运行环境下提高终端区效率,提出了水平维度与垂直维度联合的终端区进场效率综合评价指标.以天津滨海国际机场为例,基于航迹数据对终端区进场效率进行分析,以评估机场短期改进的潜力.评估结果显示:天津机场终端区进场效率整体较低;不同进场方向航班进场效率不同;航班下降过程中平飞段较多,导致较大的垂直偏差和较长的额外时间;研究还发现水平维度和垂直维度效率评价指标间存在一定的相关性,随着额外时间的增加,垂直偏差也会相应地增加.天津机场可以通过更好地遵循最佳性能剖面来减少额外时间和降低垂直偏差,从而提升终端区效率.     

航向保持系统简捷非线性鲁棒控制

为克服船舶航向保持控制系统中传统Backstepping设计方法易产生静差及设计过程过于复杂等不足,提出一种把带积分项的Backstepping方法与闭环增益成形算法相结合的简捷非线性鲁棒控制器设计方案.理论分析和系统仿真结果均表明,通过该方案设计出的控制器可使船舶航向零误差渐近稳定,同时设计过程简捷,控制器结构简单且具有较强的鲁棒性.     

基于恒向线航法的航迹偏差计算

介绍一种航迹精确计算方法，在此基础上，提出了计算航迹偏差的公式，并就影响航迹计算精度的计算参考点的选取，提出了一种实用方便的算法．该算法由于基于较精确的航迹计算，并且采用一步计算而不是累加计算，因此精度较高．基于该算法得到的航迹偏差，进行了混合智能航迹舵的设计，仿真效果令人满意．     

无人飞行器延时航迹规划方法

编队飞行中无人飞行器由于战场态势改变等原因常常需要延迟打击目标。在定高飞行模式下,提出了基于分层规划的延时航迹规划方法,首先基于最小风险值选择最佳延时机动区域,然后采用基于解析法的延时航迹规划算法,生成满足延迟时间和飞行约束条件要求的延时机动航迹。通过分析计算各个航迹段附近区域的风险值,确定了无人飞行器延时机动的安全飞行区域;基于解析法提出徘徊延时航迹的规划算法,并用该算法生成满足飞抵时间延迟量要求的延时航迹。仿真结果显示,徘徊延时航迹规划算法能够高效准确地规划出需要的延时航迹,规划总时间在规定的时间范围内,较好地满足了无人飞行器需要延时飞行的时间要求。     

相控阵雷达仿真中的航迹关联算法研究

随着计算机计算的迅猛发展,仿真技术得到了越来越多的应用。本文主要介绍了在相控阵雷达仿真中的航迹关联算法的实现,包括关联门的选择,关联算法及航迹管理流程等。文中的航迹关联算法对于在仿真中准确模拟相控阵雷达系统的功能有重要意义。     

杂波环境下雷达新建航迹处理方法分析

针对杂波环境下容易出现虚假航迹的问题,本文从数据处理角度讨论了航迹关联时的扇区划分和新建航迹规则等方法,利用多个周期的统计分析,在新建航迹的准确性和实时性中寻找平衡,通过适当延长判断周期(牺牲实时性)来降低虚假航迹的出现(提高准确性).     

仙人掌图的度偏差指数

为了研究图的非正则性,在已提出的度偏差指数s(G)=■(d_i表示顶点v_i的度)的基础上,通过图形变换研究了仙人掌图关于度偏差指数的极值问题,给出了它的极大值和极小值以及刻画了达到极值的仙人掌图。     

航迹移动模型下的复飞航迹自动生成算法

随着现代计算机科技的发展以及地理信息技术的广泛应用,飞行程序设计人员可以直接利用数字方式获取使用机场空域内的障碍物位置和高程信息。飞行程序设计已逐步从手工设计阶段过渡到自动化实现阶段。飞行程序设计关注进离场程序、进近程序设计,其中进近程序的复飞航段是飞行过程中最重要的航段,其设计受障碍物分布、高度、导航台位置等诸多因素限制。基于DOC8168文件要求,结合传统复飞程序设计流程,对复飞程序的直线航段、转弯航段以及保护区的设计进行研究,明确了复飞程序设计的关键和难点在于复飞点、复飞爬升点和复飞转弯点的选择以及航迹航向和爬升梯度的确定。利用Arc GIS软件同时结合飞行程序设计流程,运用空间数据处理、编辑和空间分析组件,提出一种复飞航迹自动生成算法。该算法将最优复飞航迹、复飞程序保护区、风螺旋线、直线保护区与转弯保护区的衔接部分等绘制功能实现,且符合飞行程序设计规则要求,同时实现了飞行程序设计流程自动生成的需求。     

空管系统中一种虚假航迹检测算法

监视雷达受多种因素影响,会产生许多非真实的目标信息,给航迹相关和跟踪带来不便.可采用硬件或\\和软件的方法来抑制或消除.本文介绍了空管系统中雷达数据处理流程,从本地航迹与综合航迹的相关关系出发,提出了一种处理虚假航迹的检测算法.在实际运用中,验证了该算法的正确性.     

高速无人飞行器航迹规划算法与仿真

文章根据遍布威胁的战场环境,构造了基于威胁源的Voronoi图,得到规避威胁的航迹路线;综合各种威胁的强度信息,计算出每条航迹路线的代价;最后采用Dijkstra算法,搜索出最优航迹路线,并运用C#编制图形化界面,实现了仿真结果的图形显示。     

组合导航彩色航迹仪的设计

本文介绍一个在86/14单板机多总线上采用MC6845CRT控制器的典型彩色图形系统的硬件设计方法,并给出了航迹的一些实用算法。     

基于固定翼无人机的航迹规划优化模型

无人机航迹规划是无人机研究领域中的重要方面,也是自主系统中不可分割的一个整体部分.文章在前人研究基础上,提出了一种基于有威胁情形中固定翼无人机的航迹规划优化模型.此模型对飞行航迹进行航迹平滑处理时,提出了一种基于微分几何原理的约束条件改进策略.     

多传感器数据融合与航迹预测的模型设计

文中建立了功能完整的多传感器数据融合模型,使用最邻近数据关联(NNDA)算法提取目标航迹,采用三次样条插值实现时间配准,并将传感器性能作为权重应用到航迹对的融合中,使用加权平均的方法融合航迹对.引用回声状态网络(ESN)技术实现航迹的预测.基于雷达数据在不同运动场景中测试模型性能,对于匀速直线运动和机动转弯的目标,模型具有较高的跟踪和预测精度.     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W .T .Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟 ,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度 ,采用粒子系统建立航迹流模型 ,模拟航迹流的外轮廓 ,确定图象的α值 ,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法 ,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化 ,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果     

遗传算法在航迹优化中的应用研究

提出一种基于遗传算法的航迹优化方法．主要是用遗传算法设计优化了一类巡航导弹航线．在此过程中根据所设计航迹要满足避开地空导弹、高炮、歼击机群、电磁脉冲等火力单元和地形地物障碍,并且满足航迹路径长度短、耗油量少等约束条件,对航迹优化提出了一种算法和一个航迹规划代价评判模型．建立了一个基于VC^＋＋和MATLAB软件平台开发的巡航弹航迹优化仿真软件．经仿真实验证明该方法典型性强,处理的信息量小,实时性也较好,具有一定的理论和使用价值．