基于速度障碍圆弧法的UAV自主避障规划研究 被引量：22

1

作者 杨秀霞 周硙硙 张毅 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期168-176,共9页

提高复杂环境下无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)自主避障能力成为亟待解决的关键问题。针对现有避障算法忽略"潜在危险"障碍的影响和对多障碍避碰复杂的问题,建立障碍物威胁分级模型,提出一种速度障碍圆弧法,该方法... 提高复杂环境下无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)自主避障能力成为亟待解决的关键问题。针对现有避障算法忽略"潜在危险"障碍的影响和对多障碍避碰复杂的问题,建立障碍物威胁分级模型,提出一种速度障碍圆弧法,该方法通过速度障碍圆弧参数量化了威胁障碍的影响。同时,给出了速度障碍圆弧参数的系统计算方法,考虑了复杂环境下UAV与威胁障碍之间不同相对位置和相对速度情况。基于速度障碍圆弧法给出相应的避碰算法。以路径规划为实例对避碰算法进行了仿真验证,仿真结果验证了算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 无人飞行器 自主避障 速度障碍圆弧法 威胁分级模型

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一种动态不确定环境下UAV自主避障算法 被引量：12

2

作者 杨秀霞 张毅 周硙硙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2546-2552,共7页

在动态不确定环境下,考虑威胁障碍物的机动性和无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)携带传感器的探测误差,可有效地提高UAV执行任务的安全性和可靠性。本文在速度障碍法的基础上,将动态不确定性通过威胁障碍速度矢量方向角的偏差... 在动态不确定环境下,考虑威胁障碍物的机动性和无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)携带传感器的探测误差,可有效地提高UAV执行任务的安全性和可靠性。本文在速度障碍法的基础上,将动态不确定性通过威胁障碍速度矢量方向角的偏差进行表示,并建立了动态不确定性速度障碍模型(dynamic velocity obstacle model,DVOM);为量化动态不确定环境下威胁障碍物的影响,基于速度障碍圆弧法,给出了DVOM速度障碍圆弧法,并在此基础上,提出了一种动态不确定环境下UAV自主避障算法。最后,以Pythagorean Hodograph(PH)曲线路径规划为例对考虑动态不确定性的UAV自主避障算法进行了验证,仿真结果验证了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 不确定性 无人飞行器 速度障碍 自主避障

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基于速度障碍法的多UAV可飞行航迹优化生成 被引量：11

3

作者 张毅 杨秀霞 周硙硙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期323-330,共8页

研究无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)在线可飞行航迹的自主规划对UAV适应非结构化环境、提高机动作战能力具有重要的现实意义。提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)曲线的UAV在线航迹生成算法,可以根据UAV当前的飞行状态... 研究无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)在线可飞行航迹的自主规划对UAV适应非结构化环境、提高机动作战能力具有重要的现实意义。提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)曲线的UAV在线航迹生成算法,可以根据UAV当前的飞行状态、目标点信息及传感器探测信息实时规划出曲率连续的可避碰飞行航迹。考虑系统动态性能约束,采用分布估计算法对航迹参数进行优化选取,提出基于区间选优的全局精英个体概率选择机制,提高了航迹生成的速度及精度。根据速度障碍法原理,结合PH曲线的特点,给出了高动态环境下多UAV的实时动态避碰规划算法,该算法能使轨迹快速趋近于目标。对一组UAV的航迹规划在不同环境下进行了仿真实验,仿真结果证明了算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 多无人飞行器 PH曲线 航迹规划 分布估计算法 速度障碍法

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反舰导弹智能化作战在线任务分配研究 被引量：8

4

作者 杨秀霞 周硙硙 +1 位作者 罗超 张毅 《导航定位与授时》 2016年第4期38-41,共4页

在预分配基础上,研究反舰导弹多弹协同作战的在线任务重分配。建立了多弹协同任务分配模型,采用基于拍卖协议的一致性方法研究在有中心弹和无中心弹情况下,分布式多弹协同任务重分配。实例仿真结果表明,分布式协同拍卖方法对解决多弹协... 在预分配基础上,研究反舰导弹多弹协同作战的在线任务重分配。建立了多弹协同任务分配模型,采用基于拍卖协议的一致性方法研究在有中心弹和无中心弹情况下,分布式多弹协同任务重分配。实例仿真结果表明,分布式协同拍卖方法对解决多弹协同任务重分配问题是切实可行的,满足了作战系统对实时性和快速性的要求。 展开更多

关键词 反舰导弹智能化作战 在线任务重分配 分布式协同拍卖

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三维动态不确定UAV自主避障算法 被引量：7

5

作者 杨秀霞 周硙硙 张毅 《电光与控制》 北大核心 2017年第9期1-5,共5页

在动态不确定环境下,考虑威胁障碍物的机动性和UAV携带传感器的感知误差,可有效地提高UAV执行任务的安全性和可靠性。在三维速度障碍模型的基础上,将动态不确定性通过威胁障碍物速度矢量方向偏差进行表示,建立了三维动态不确定速度障碍... 在动态不确定环境下,考虑威胁障碍物的机动性和UAV携带传感器的感知误差,可有效地提高UAV执行任务的安全性和可靠性。在三维速度障碍模型的基础上,将动态不确定性通过威胁障碍物速度矢量方向偏差进行表示,建立了三维动态不确定速度障碍的模型,并提出一种基于空间障碍球冠的三维动态不确定UAV自主避障算法。最后,将提出的三维动态不确定UAV自主避障算法应用于PH曲线的在线路径规划,仿真结果验证了方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 UAV 速度障碍 自主避障 不确定性 路径规划

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基于空间障碍球冠的UAV保角映射避碰决策 被引量：5

6

作者 杨秀霞 张毅 +1 位作者 周硙硙 曹唯一 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期127-132,共6页

提出了一种基于空间速度障碍球冠的三维无人飞行器(UAV)最优避障方法.该方法采用空间速度障碍球冠,量化了UAV感知到的多动态障碍影响,通过对空间速度障碍球冠进行保角映射,使得对多威胁障碍物避碰问题的分析求解过程更加简单和直观,同... 提出了一种基于空间速度障碍球冠的三维无人飞行器(UAV)最优避障方法.该方法采用空间速度障碍球冠,量化了UAV感知到的多动态障碍影响,通过对空间速度障碍球冠进行保角映射,使得对多威胁障碍物避碰问题的分析求解过程更加简单和直观,同时降低了多威胁障碍避碰分析的复杂度;在此基础上,给出了确定UAV对威胁障碍避碰的最优速度矢量方向决策方法.将其应用于在线路径规划,仿真结果验证了该方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 无人飞行器 自主避障 空间障碍球冠 保角映射 多动态威胁障碍 最优避障

原文传递

一种基于PH螺线的避障重规划路径修正方法 被引量：4

7

作者 杨秀霞 周硙硙 张毅 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2016年第5期86-90,共5页

针对现有避障算法忽略重规划路径侵犯威胁障碍物安全圆的问题,提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)螺线修正避障重规划路径的方法。该方法能够考虑无人飞行器路径规划的相关性能约束,且较其他路径修正算法复杂度较低、实时性高,能... 针对现有避障算法忽略重规划路径侵犯威胁障碍物安全圆的问题,提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)螺线修正避障重规划路径的方法。该方法能够考虑无人飞行器路径规划的相关性能约束,且较其他路径修正算法复杂度较低、实时性高,能够满足UAV在线规避动静态障碍物的要求。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 避障 PH螺线 路径规划 无人飞行器

原文传递

基于公约要求的救生艇降放装置的设计与验收

8

作者 张金龙 周硙硙 赵强 《船舶物资与市场》 2022年第4期7-9,共3页

现阶段,国际救生的设备规则及SOLAS公约等均对救生艇的降放装置总体设计制造及验收使用层面有着一定要求,先对相关研究成果进行系统化地梳理及总结分析,并围绕着以公约要求为基础的救生艇的降放装置总体设计及其验收开展深入研究及探讨... 现阶段,国际救生的设备规则及SOLAS公约等均对救生艇的降放装置总体设计制造及验收使用层面有着一定要求,先对相关研究成果进行系统化地梳理及总结分析,并围绕着以公约要求为基础的救生艇的降放装置总体设计及其验收开展深入研究及探讨,为后续更多技术工作者及研究学者提供有价值的指导或者参考。 展开更多

关键词 救生艇 公约要求 降放装置

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一种三维空间UAV自主避障算法研究 被引量：1

9

作者 杨秀霞 周硙硙 +2 位作者 张毅 华伟 孟启源 《计算机与数字工程》 2017年第7期1309-1312,共4页

在复杂环境下,为提升UAV空间执行任务的安全性和可靠性,提出一种三维空间UAV自主避障方法,建立三维空间碰撞锥和速度障碍锥模型,确定UAV空间自主避障的最小速度矢量偏转角,并求解了UAV的避障点。同时,将确定的避障点和避障方向作为UAV... 在复杂环境下,为提升UAV空间执行任务的安全性和可靠性,提出一种三维空间UAV自主避障方法,建立三维空间碰撞锥和速度障碍锥模型,确定UAV空间自主避障的最小速度矢量偏转角,并求解了UAV的避障点。同时,将确定的避障点和避障方向作为UAV三维五次Pythagorean Hodograph(PH)避障重规划路径的初始化条件进行仿真验证,仿真结果验证了自主避障方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 UAV 自主避障 空间速度障碍 路径重规划

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一种宽带圆极化天线的设计

10

作者 周硙硙 张青 +1 位作者 赵旭 夏翔 《航天电子对抗》 2020年第4期25-28,共4页

介绍了一种基于波导圆极化器的新型宽带圆极化喇叭天线,该天线由同轴波导转换器、波导隔板圆极化器和喇叭段组成。该天线扩展了普通模片圆极化喇叭天线的工作带宽,且改善了圆极化喇叭天线高频段低仰角的增益。由HFSS软件进行了建模仿真... 介绍了一种基于波导圆极化器的新型宽带圆极化喇叭天线,该天线由同轴波导转换器、波导隔板圆极化器和喇叭段组成。该天线扩展了普通模片圆极化喇叭天线的工作带宽,且改善了圆极化喇叭天线高频段低仰角的增益。由HFSS软件进行了建模仿真计算。结果表明,这种天线带宽宽,且具有良好的方向性和圆极化特性。 展开更多

关键词 圆极化 宽频带 喇叭天线

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考虑UAV性能约束的变速度自主避障算法研究

11

作者 周硙硙 赵海涛 《导航定位与授时》 CSCD 2021年第4期75-82,共8页

动态不确定环境下,为有效地提升UAV执行任务的安全性和可靠性,在UAV自主避障过程中考虑了自身的性能约束条件。在速度障碍圆弧法的基础上,考虑UAV的法向和纵向加速度约束范围,研究了速度障碍圆弧随速度矢量变化的规律,提出了一种考虑UA... 动态不确定环境下,为有效地提升UAV执行任务的安全性和可靠性,在UAV自主避障过程中考虑了自身的性能约束条件。在速度障碍圆弧法的基础上,考虑UAV的法向和纵向加速度约束范围,研究了速度障碍圆弧随速度矢量变化的规律,提出了一种考虑UAV性能约束的变速度自主避障算法。该算法在考虑自身性能约束条件下,为实现UAV对威胁障碍的避碰提供了更大的避碰裕度。最后,对考虑UAV性能约束的变速度自主避障算法进行了验证,仿真结果证明了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 无人飞行器 性能约束 变速度 自主避障

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关于计算机芯片采样时间选取的研究

12

作者 周硙硙 翟瑞峰 +1 位作者 顾文锦 杨秀霞 《战术导弹控制技术》 2013年第4期20-25,共6页

飞行器在试验中，自导段航向角度采样系统出现不稳定。通过时域仿真和频域分析，找到了飞行器自导段采样系统不稳定的原因。原因是计算机的计算延时导致飞行器采样系统出现不稳定。一方面，可以通过给采样系统加上延迟环节；另一方面，... 飞行器在试验中，自导段航向角度采样系统出现不稳定。通过时域仿真和频域分析，找到了飞行器自导段采样系统不稳定的原因。原因是计算机的计算延时导致飞行器采样系统出现不稳定。一方面，可以通过给采样系统加上延迟环节；另一方面，考虑计算机芯片应该采用多大的采样时间时，可以不考虑计算延时，从计算机采样时间的选取角度出发，对计算机芯片采样时间选取进行研究。 展开更多

关键词 飞行器 采样周期 计算延迟 时域仿真 频域分析

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基于三维PH曲线的UAV在线路径规划及跟踪控制研究

13

作者 周硙硙 《舰船电子工程》 2021年第9期62-65,共4页

随着无人飞行器(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在三维空间中执行的任务越来越复杂,快速有效地对UAV进行路径规划并设计出相应的路径跟踪控制律,已经成为UAV飞行控制技术研究的热点问题之一。为此,提出一种基于三维Pythagorean Hodograph... 随着无人飞行器(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在三维空间中执行的任务越来越复杂,快速有效地对UAV进行路径规划并设计出相应的路径跟踪控制律,已经成为UAV飞行控制技术研究的热点问题之一。为此,提出一种基于三维Pythagorean Hodograph(PH)曲线的UAV快速有效路径规划方法,并依据UAV三维PH路径的特点设计出相应的路径跟踪控制律。通过Matlab仿真,验证了提出的UAV三维路径规划和路径跟踪控制律设计方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 无人飞行器 Pythagorean Hodograph曲线 路径规划 路径跟踪

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