多无人机协同探测快速目标的控制方法设计

针对无人机(unmannd aerial vehicle, UAV)对快速运动目标的协同探测问题, 设计了一种多UAV协同探测控制算法。首先假设每架UAV都携带相同的探测载荷, 根据载荷特性设计了针对快速运动目标的UAV协同探测队形。然后引入固定时间控制一致性协议到UAV载荷角度控制中, 控制载荷持续照射目标; 引入有限时间一致性协议到UAV编队控制中, 用以形成协同探测队形, 并通过二跳网络加快队形的收敛。通过将UAV队形控制与UAV载荷的角度控制相结合, 从而实现UAV对快速运动目标探测时间的最大化, 极大的延长了高速运动目标被发现的时间。最终通过理论分析和仿真实验证明了该控制算法的有效性。     

基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级导弹编队基线测量方法

在导弹编队基线测量是导弹集群攻击的前提下,针对导弹编队基线测量问题,提出了一种基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级基线测量方法。以北斗RDSS区域短报文作为编队数传链路,基于北斗三号DGNSS/INS建立伪距单差观测模型,在GNSS信号连续正常或信号中断情况下,进行DGNSS与INS组合导航实现稳定的基线测量输出。仿真结果表明:在GNSS信号连续正常的观测历元中,DGNSS/INS组合导航可以实现稳定的基线测量输出。在GNSS信号中断20 s以内,DGNSS/INS组合导航在东向(E)、北向(N)的基线测量误差小于2.5 m(1σ),天向(U)的基线测量误差小于3.0 m(1σ)。与RTK 算法相比,伪距单差模型对算力的要求降低了70%~80%。     

基于改进人工势场法的多无人机三维编队路径规划

针对传统人工势场法的障碍物附近目标不可达、存在局部极小点和振荡的问题对势场函数进行分析和改进,以保证目标点为势场的全局最小点。在动态势场中,引入是否陷入局部极小点的判断机制,并结合一种“沿目标方向90°移动”的方法来跳出局部极小点,实现多无人机编队的路径规划、协同避障和防碰撞。利用回归搜索法来对路径进一步优化。MATLAB的仿真结果显示,该方法有效地弥补了传统人工势场法的不足,提高了人工势场法的实用性。     

无人机编队时差定位时的空间布局分析

为解决多站站址布局问题,提出一种基于改进樽海鞘群算法(SSA)的无人机编队站址布局优化算法.通过将樽海鞘群算法与反向学习策略(OBL)结合,以提高樽海鞘种群的多样性,可扩大搜索范围,提升全局勘探能力,从而提升算法寻优能力.以最小化目标所在区域内平均定位误差作为目标函数,对无人机编队进行被动时差定位的站址布局进行优化.在...     

基于垂直区域宽度分解的无人机覆盖航迹规划

为解决多无人机执行区域覆盖任务时,存在覆盖效率低的问题,提出了基于垂直区域宽度分解的无人机覆盖航迹规划算法。首先,为了尽可能以最少的转弯次数完成任务,提出了垂直区域宽度分解法。然后,考虑到实际运用中由于飞手数量与无人机数量不匹配,导致资源分配不均的问题,使用垂直区域宽度分解法将任务区域分解为待覆盖的子航迹集合,并建立了以时间代价为目标函数的混合整数线性规划子航迹分配模型,来根据飞手数量与无人机数量动态的将子航迹进行均衡分配,达到提高覆盖效率的目的。最后,通过仿真实验验证了该算法的有效性。     

基于拉格朗日系统中约束力思想的编队卫星构形非线性控制方法

借鉴经典动力学中约束力的思想,提出了一种编队卫星构形精确保持的非线性控制方法．该方法首先将非线性和摄动条件下编队卫星构形保持问题转换为带有完整约束的拉格朗日动力学系统,然后将问题转换为一组微分代数方程,通过求解微分代数方程,确定编队卫星构形保持的非线性控制律．由于借鉴了约束力的思想,该方法自然地利用了编队卫星动力学系统的力学特性,具有节省能量和高精度的特点．通过对线性和非线性条件下空间圆编队卫星构形保持问题的仿真,验证了提出的非线性控制方法的这些特性．     

基于Android的航迹指示仪的设计与实现

基于Android平台,利用GPS定位技术和百度地图开源SDK,设计了一款能够预先设定轨迹以及进行轨迹记录和保存的软件.该软件通过百度地图API进行地图显示,可根据需求通过经纬度坐标预先设定轨迹,并实时记录使用者的移动轨迹,与预设轨迹进行对比,当偏离预设轨迹一定范围时会有语音以及文字提醒.软件采用SQLite轻型数据库存储预设轨迹与记录的轨迹内容.经过测试,该软件简便易用,能够准确地记录轨迹,满足航空测磁对于航迹规划和航迹记录的需求.     

基于智能超表面的无人机通信联合波束赋形与航迹规划

由于通信网络向"空-天-地-海"的立体架构发展,无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在通信中的应用受到了广泛的关注.与传统方式相比,以直射路径为主导信道的UAV通信方式具有更稳定、可靠性更高的通信性能.然而,随着高频信号的使用直射路径也更易受到复杂环境的影响.智能超表面(reconfigur...     

海空精灵——管窥世界舰载无人机

浩瀚无垠的大洋上,航母编队正在开进。然而令人惊讶的是航母甲板上竟然没有一个人,只有一架架无人机在甲板上穿梭起降,而无人机编队则在空中预警机的指引下向着敌方目标呼啸而去……上述场景不仅仅出现在科幻小说中,在不久的将来,这种全新作战模式将出现在未来海战上。而担纲主角的无疑就是舰载无人机。舰载无人机以其成本低、体积小、作战使用灵活、费效比高、可避免人     

舰尾流对舰载飞机下滑特性影响研究

舰载飞机在着舰过程中无法避免舰尾流的影响.舰尾流是舰载飞机着舰误差的主要来源之一,雄鸡尾流是舰尾流的主要组成部分.建立了雄鸡尾流模型,变化风场中的飞机运动模型.着重分析了舰载飞机在下滑过程中,雄鸡尾流对过载以及雄鸡尾流水平加速度、铅垂加速度对航迹角、下沉率和附加需用推力的影响.仿真说明了雄鸡尾流对舰载飞机着舰影响的严重性.