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复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化 被引量：14
1
作者 张合新 宫梓丰 +1 位作者 蔡光斌 宋睿 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系... 针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统误差的同时将初始最优控制问题转变成非线性规划问题。提出了最大轨迹空间使得优化轨迹满足复杂约束,并使用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。仿真结果表明,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最优指标。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入段 轨迹优化 自适应伪谱法 复杂约束
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激光主动成像图像边缘检测算法研究 被引量：12
2
作者 宋睿 张合新 +1 位作者 吴玉彬 宫梓丰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第8期153-160,共8页
针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和So... 针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和Sobel算子的四方向边缘检测模型对图像进行梯度运算;运用最大类间差分法自适应选取阈值实现二值化完成边缘检测。实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该算法能够检测出更多的图像边缘细节,且具有更好的可匹配性参数。 展开更多
关键词 图像处理 激光主动成像 边缘检测 SOBEL算子 分数阶微分
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考虑禁飞区的高超声速飞行器再入跟踪控制 被引量：6
3
作者 宫梓丰 刘刚 +2 位作者 宋睿 吴玉彬 蔡光斌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期66-72,共7页
为确立高超声速飞行器再入精确模型,参考NASA的研究数据对动力学方程中的气动参数进行拟合。基于飞行器结构的相关性质及战略应用背景,加入热流密度、动压、过载和禁飞区等参考约束的限制,融合成强非线性、复杂耦合的最优控制问题。采... 为确立高超声速飞行器再入精确模型,参考NASA的研究数据对动力学方程中的气动参数进行拟合。基于飞行器结构的相关性质及战略应用背景,加入热流密度、动压、过载和禁飞区等参考约束的限制,融合成强非线性、复杂耦合的最优控制问题。采用改进自适应伪谱法求解模型所构建的微分方程组,通过设置自适应网格细化与配点,使单位时间内状态变量和控制变量波动过大的时间区间被进一步细划,并利用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。设计闭环控制器,实现对最优轨迹的姿态变化的跟踪,测试系统的性能并进行评估。仿真结果表明:整个再入过程中,飞行器速度下降过程偏于平稳,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最大横向航程;三通道角速度收敛可控,对姿态的跟踪较理想,控制器基本可以实现精确调姿。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入段 最优控制 自适应伪谱法 姿态跟踪
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激光主动成像制导图像去噪算法研究 被引量：5
4
作者 宋睿 张合新 +2 位作者 孟飞 吴玉彬 宫梓丰 《电光与控制》 北大核心 2017年第10期7-11,26,共6页
快速有效地对所获图像进行去噪是提高激光主动成像制导精度的关键一步。针对成像中的散斑噪声,提出了一种改进的小波阈值与基于积分图像的非局部均值滤波相结合的去噪算法。首先对激光主动成像图像进行噪声分析;然后通过对数变换将乘性... 快速有效地对所获图像进行去噪是提高激光主动成像制导精度的关键一步。针对成像中的散斑噪声,提出了一种改进的小波阈值与基于积分图像的非局部均值滤波相结合的去噪算法。首先对激光主动成像图像进行噪声分析;然后通过对数变换将乘性噪声转换为加性噪声;而后将含噪图像进行两层小波分解,在第一层高频部分运用改进的小波阈值法,在第二层高频部分运用基于积分图像的非局部均值滤波算法进行去噪;最后进行相应的逆变换得到去噪图像。理论分析和实验结果证明,该算法能有效去除噪声,较好地保证了图像细节,并且满足激光主动成像制导对图像去噪实时性的要求。 展开更多
关键词 激光主动成像制导 小波阈值去噪 非局部均值滤波 积分图像 图像去噪
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改进Hausdorff距离和粒子群算法在激光制导中的应用 被引量：3
5
作者 宋睿 张合新 +1 位作者 吴玉彬 宫梓丰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1535-1540,共6页
为提高激光成像制导精度,实现遮挡条件下的有效识别,提出一种基于改进Hausdorff距离和粒子群算法的激光图像匹配算法。首先提取基准图和实时图的边缘特征;而后针对原始Hausdorff距离易受噪声、孤立点及遮挡影响的不足,提出一种自适应部... 为提高激光成像制导精度,实现遮挡条件下的有效识别,提出一种基于改进Hausdorff距离和粒子群算法的激光图像匹配算法。首先提取基准图和实时图的边缘特征;而后针对原始Hausdorff距离易受噪声、孤立点及遮挡影响的不足,提出一种自适应部分均值Hausdorff距离,并将其作为相似性测度;最后改进粒子群算法以完成搜索匹配,一方面提出混沌惯性权值以提高其搜索能力,另一方面通过引入混沌局部搜索避免算法过早收敛。实验结果表明,该算法不仅具有较高的匹配成功率,而且实时性较好。 展开更多
关键词 激光成像制导 图像匹配 HAUSDORFF距离 粒子群算法
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hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制 被引量：2
6
作者 宫梓丰 张合新 +1 位作者 扈晓翔 吴玉彬 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第3期21-23,48,共4页
针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真... 针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示,系统能够识别控制信号,并有效实现姿态跟踪,使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。 展开更多
关键词 hp自适应伪谱法 高超声速飞行器 轨迹优化 跟踪控制
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