面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模

针对以往基于经纬度的飞行空域使用及表达方法在救援任务建模精度及动态性等方面的不足,提出面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模方法。对应森林火灾救援中的水源地等关键点、飞行航线、火场区域三类元素,将低空抢险飞行空域基本构成元素设计为点状空域、线状空域和面状空域三类。以平均海平面为基准,基于GeoSOT网格建模方法,采用正六边形网格对抢险飞行空域进行剖分,构建抢险飞行空域在水平和垂直方向的动态空域模型;设计包含网格地址、高度、使用类型等属性的空域网格编码体系,可支持建立抢险飞行空域动态管理架构。以某森林火灾抢险飞行作业场景为例,验证了所给空域栅格化建模方法的可行性。     

基于路径-速度解耦的无人机编队协同轨迹规划

针对无人机编队在复杂机动情形下的协同轨迹规划问题,提出了一种基于路径-速度解耦方法的预瞄自适应轨迹规划方法。在路径规划阶段,考虑无人机转弯机动的曲率限制,采用Dubins曲线作为路径构成的基本子结构。为得到最优的Dubins曲线连接控制点,设计了自适应预跟随路径特征的预瞄距离规划算法。在速度规划阶段,针对控制参数化与时间离散化(control parameterization and time discretization, CPTD)的速度规划方法,提出了栅格化空域下差异区间速度规划方法,简称为DIPR。仿真结果表明,预瞄距离自适应算法能够有效优化路径，对比固定预瞄距离方法在转向弧度上平均减少30.70%,在跟踪偏离上减少16.41%,在路径长度上缩短10.87%。对比CPTD方法, DIPR平均提前30代收敛,收敛值平均提高10.67%,编队完成队形集结时间平均缩短15.4 s。得到结果更快更优,并且速度曲线结果连续平滑。     

基于路径-速度解耦的无人机编队协同轨迹规划

针对无人机编队在复杂机动情形下的协同轨迹规划问题,提出了一种基于路径-速度解耦方法的预瞄自适应轨迹规划方法。在路径规划阶段,考虑无人机转弯机动的曲率限制,采用Dubins曲线作为路径构成的基本子结构。为得到最优的Dubins曲线连接控制点,设计了自适应预跟随路径特征的预瞄距离规划算法。在速度规划阶段,针对控制参数化与时间离散化(control parameterization and time discretization, CPTD)的速度规划方法,提出了栅格化空域下差异区间速度规划方法,简称为DIPR。仿真结果表明,预瞄距离自适应算法能够有效优化路径，对比固定预瞄距离方法在转向弧度上平均减少30.70%,在跟踪偏离上减少16.41%,在路径长度上缩短10.87%。对比CPTD方法, DIPR平均提前30代收敛,收敛值平均提高10.67%,编队完成队形集结时间平均缩短15.4 s。得到结果更快更优,并且速度曲线结果连续平滑。     

基于支持向量机与尺度不变特征转换算法相结合的线状矢量数据匹配方法

由于不同来源或不同时间,导致了同一地物在存储方式或属性等方面存在着很多差异,这给后期的数据处理和使用带来了诸多不便,因此矢量空间数据匹配已经成为了关键性问题。提出了一种基于栅格化的线状矢量数据匹配方法,其主要思想是对线状矢量数据栅格化,利用SVM(Support Vector Machine, SVM)算法提取出所要研究的数据,然后利用Harris算子提取特征点,用SIFT(Scale-invariant feature transform,SIFT)算法计算特征向量并对其进行匹配,最后把匹配结果转换为矢量数据。该算法不受平移、旋转、缩放、明亮度变化等的影响,弥补了矢量匹配过程中因数据旋转等问题而无法匹配的不足,将矢量数据栅格化处理,使其数据结构更简单,操作容易,更易于算法的实现。提出了一种基于栅格化的线状矢量数据匹配算法,实现了对道路的匹配。     

基于OpenGL的三维立体图形的绘制方法研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的关键技术之一.介绍了利用OpenGL绘制三维立体图形的方法,充分利用OpenGL的库函数进行了三维场景的绘制、渲染和纹理映射,绘制了真实的三维立体图形,并提供了一些从不同侧面和角度观察所绘图形的方法.软件在Winows2000/VisualC++6.0下开发,采用窗口的切分功能扩大视图范围,可提供不同的颜色背景和不同的视角进行观察,也可以对图形进行渲染和绕任意轴旋转.