基于小型无人机的高位危岩快速调查与稳定性评价

危岩体多孕育于高陡岩质斜坡之上,具有明显的隐蔽性和突发性,其早期的快速识别与稳定性评价一直是地质灾害防治工作中重要的技术难题之一.以重庆万州狮子头为例,利用小型无人机合理规划航线获取高清影像,生成二三维模型.通过遥感信息提取技术与地质灾害分析相结合,为危岩体稳定性研究提供基础数据.运用图像识别技术识别危岩体结构面,并利用前期提取的坐标等基础数据计算出其产状.最后采用赤平投影的方法分析了典型危岩单体的稳定性.研究成果为高位危岩体的非接触式测量、精细地质信息获取及稳定性快速评价提供一种新的思路.     

面向中国未来智能社会的智慧安防系统发展策略

 安全是人们享受智能生活所带来的生活便利、质量提升的前提。基于移动物联网、云计算、大数据、机器人及人工智能等先进科学技术,利用智能和泛在网络技术构建一体化全方位综合实时安防系统,全面保障人类衣、食、住、行等密切相关的生活安全,有望对人类未来智能生活的理念和模式产生重大影响。本文分析了智慧安防系统的国内外发展前沿与趋势,介绍了智慧安防系统的内涵及主要研究内容及关键技术,最后对智慧安防系统助力智能社会发展提出了建议。     

无人机自主控制技术发展与挑战

 无人机飞行环境的高度动态性、不确定性和复杂性是无人机自主控制技术发展面临的主要问题。人工智能和高性能计算技术的进步为创造拥有高度自主能力的无人机提供了有利条件。本文介绍了无人机自主控制的定义和内涵,对无人机自主控制关键技术的发展现状进行了总结,并从“智商”、“情商”和“逆商”的角度提出了无人机自主控制研究的主要挑战和解决途径。     

具有通信时延下多无人机编队控制

 针对具有二阶动力学特性多无人机系统模型,在具有通信时延及编队构型时变的情况下,本文提出了一种基于一致性理论的编队控制算法。首先将多个无人机的时变编队控制问题转换成闭环系统的渐近稳定问题;然后通过构造Lyapunov-Krasovskii 函数,并以线性矩阵不等式（linear matrix inequality）的形式给出多无人机编队系统时变编队稳定的充分条件;最后以被视为质点的多无人机系统为例进行了仿真验证。结果表明：当通信时延、控制协议参数等满足稳定条件时,文中提出的编队控制算法能使多无人机编队系统形成期望的时变编队队形。     

对汽车智能化进程及其关键技术的思考

 随着控制、感知、通信和执行器技术的飞速发展,以电动化、自动化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展一大趋势,而汽车智能化所带来的技术挑战性问题也成为人们关注的热点。从汽车自动化、智能化的发展进程来看,汽车智能化可分为驾驶辅助、半自动化、高度自动化和完全自动化4个阶段。本文对当前汽车智能化研究中以车企和IT行业所主导的2条技术路线进行介绍,深入分析了汽车智能化在各个发展阶段的特征和含义,并概括了汽车智能化所面临的多源信息融合感知、智能汽车控制架构协调决策控制、人机交互与拟人共驾等挑战性问题。最后,对中国汽车企业智能化发展提出建议。     

产业融合背景下的新能源汽车技术发展趋势

发展新能源汽车是促进未来可再生能源应用和电气化交通运输技术发展的重要途径,是保证未来能源安全、缓解能源紧缺、提高环境质量的重要手段.目前发展新能源汽车已成为全球共识和共同行动.我国新能源汽车产业发展取得了巨大成就,呈现出多产业融合的特点.基于新能源汽车发展现状,分析我国汽车产业融合与变革趋势,从六个方面提出未来新能源汽车技术发展热点.围绕高效节能、安全舒适、全气候目标,提出产业融合背景下新能源汽车十大核心关键技术发展趋势和方向,指导未来新能源汽车产业的发展.在大数据体系的助推下,新能源汽车将加速实现大规模商业化应用,产业实现深度融合与可持续健康发展.      

基于运动补偿的小型无人机云台控制器设计方法

云台安装的摄像机可用于基于视觉的小型无人机目标跟踪与定位。分析了无人机平移和旋转运动对目标在图像平面成像的影响,推导了机体角速度与云台姿态角速度转换矩阵,设计基于运动补偿的云台控制器将无人机速度和机体角速度引入云台控制器输入,补偿因无人机运动引起的摄像机视线改变,并利用目标在图像平面的位置偏差修正摄像机跟踪误差。仿真实验表明所设计的云台控制器可提高目标跟踪精度,减少云台抖动。     

多UCAV协同目标攻击决策

针对多无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle, UCAV)攻击多目标,研究了多UCAV协同攻击决策问题。建立了目标毁伤模型、UCAV损耗模型和时间协同模型,并通过加权求和将三者转化为单一目标函数,进而转化为单目标问题进行求解。提出了一种离散微粒群优化(discrete particle swarm optimization, DPSO)算法,在微粒群优化算法框架内重新定义了微粒的位置、速度及相关操作。建立了微粒与实际问题的映射关系,进而使DPSO算法适合于求解多UCAV协同目标攻击决策问题。仿真结果表明,DPSO算法易于实现,能够较好地解决基于时间协同的多UCAV目标攻击决策问题。     

基于滑模反演的欠驱动水面无人艇航向控制

欠驱动无人艇作为一种水上重要的工作平台,其应用范围非常广泛。针对一种欠驱动水面无人艇的运动控制进行研究,首先分别建立其运动学和考虑了风浪干扰的动力学模型,得出了非线性状态空间模型;然后采用基于指数滑模面的滑模和反演相结合的控制算法设计其航向控制器;最后通过仿真和实物实验验证了设计的动力学方程和控制算法的有效性。     

基于分块灰度投影的无人飞行器视频稳像方法

针对传统灰度投影算法局部运动影响全局运动矢量估计精度的问题,结合无人飞行器航摄视频图像的特点,提出一种适用于无人飞行器的视频稳像方法. 该方法将图像划分为若干子区域,剔除灰度特征不明显和物体局部运动等影响全局运动估计精度的子区域,对保留的子区域分别采用灰度投影法计算运动矢量,由局部运动估算出图像的全局运动矢量,经过运动决策,将运动补偿矢量应用于图像补偿,获得稳定的视频图像. 对真实无人飞行器航摄视频稳像实验结果表明,该算法稳像准确度与块匹配全搜索算法相当,而单帧稳像时间只有块匹配全搜索算法的1/3,在准确性和实时性方面均优于传统灰度投影算法.