多UCAV协同任务分配模型及粒子群算法求解 被引量：28

1

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 杨骥 吴虎胜 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1751-1755,共5页

任务分配是多无人作战飞机(UCAV)协同控制的基础.对此,分析了影响任务分配的关键战技指标,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型.应用连续粒子群算法对问题进行求解,建立了粒子与实际问题间的映射,通过位置饱和策略构造粒子的搜... 任务分配是多无人作战飞机(UCAV)协同控制的基础.对此,分析了影响任务分配的关键战技指标,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型.应用连续粒子群算法对问题进行求解,建立了粒子与实际问题间的映射,通过位置饱和策略构造粒子的搜索空间,采用自适应惯性权重提高粒子群算法的收敛速度和全局寻优能力.考虑到单机的任务载荷限制,引入了买卖合同机制以实现多机任务协调.仿真结果表明,所提出模型和算法可以较好地解决多UCAV协同任务分配问题. 展开更多

关键词 无人作战飞机 协同任务分配 粒子群算法 自适应惯性权重 买卖合同

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一种具有初始化功能的自适应惯性权重粒子群算法 被引量：21

2

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 李建文 杨骥 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2012年第2期165-169,共5页

提出了一种改进的具有初始化功能的自适应惯性权重粒子群优化(PSO)算法.该算法首先引入自适应惯性权重策略均衡全局和局部搜索能力,并针对运行过程中出现停滞现象的粒子群,围绕其加权重心位置重新初始化,引导粒子突破了局部极值的限制,... 提出了一种改进的具有初始化功能的自适应惯性权重粒子群优化(PSO)算法.该算法首先引入自适应惯性权重策略均衡全局和局部搜索能力,并针对运行过程中出现停滞现象的粒子群,围绕其加权重心位置重新初始化,引导粒子突破了局部极值的限制,提高了算法的收敛速度.最后,将此算法、PSO算法及惯性权重线性递减的PSO(LDW-PSO)算法进行了比较.实验结果表明,该算法不仅有效地增强了粒子突破局部极值的能力,而且算法的收敛速度和稳定性也有了一定的提高. 展开更多

关键词 粒子群优化算法 自适应 惯性权重 初始化 加权重心

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基于低成本MEMS器件的捷联航姿系统设计 被引量：16

3

作者 杜继永 黄国荣 +1 位作者 张凤鸣 刘华伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1662-1666,共5页

针对军事和工程领域对低成本、微小型航姿系统的迫切需求,介绍了自行设计的基于低成本MEMS器件的航姿系统,深入研究了构建该系统的关键技术。针对MIMU的性能特点及核心处理器的运算速度,给出了磁传感器的补偿算法,采用了基于等效旋转矢... 针对军事和工程领域对低成本、微小型航姿系统的迫切需求,介绍了自行设计的基于低成本MEMS器件的航姿系统,深入研究了构建该系统的关键技术。针对MIMU的性能特点及核心处理器的运算速度,给出了磁传感器的补偿算法,采用了基于等效旋转矢量的姿态解算方法,并应用了降阶卡尔曼滤波器。通过移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统,增强了系统的实时性。实验结果表明,所设计的航姿系统实时性好,精度可达要求,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 航姿系统 低成本 等效旋转矢量法 低阶卡尔曼滤波器 μC/OS-Ⅱ

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基于改进小波阈值法处理MEMS陀螺信号噪声 被引量：11

4

作者 杜继永 黄国荣 +1 位作者 程洪炳 刘华伟 《电光与控制》 北大核心 2009年第12期61-64,共4页

小波具有多分辨率分析特性,利用小波阈值去噪可以有效地处理MEMS陀螺信号的噪声。针对常用阈值小波去噪方法的不足,提出了一种改进的小波阈值方法。详细介绍了该方法的原理与实现过程,并将其应用到MEMS陀螺信号处理过程中。使用db4小波... 小波具有多分辨率分析特性,利用小波阈值去噪可以有效地处理MEMS陀螺信号的噪声。针对常用阈值小波去噪方法的不足,提出了一种改进的小波阈值方法。详细介绍了该方法的原理与实现过程,并将其应用到MEMS陀螺信号处理过程中。使用db4小波,应用不同的阈值函数对MEMS陀螺信号进行4尺度分解。仿真实验分析比较表明,改进的小波阈值方法可以有效地剔除信号中的噪声,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移;与现有的阈值方法相比,信噪比提高了18.3%。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 小波分析 阈值去噪 阈值函数 随机漂移

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多UAV协同搜索的博弈论模型及快速求解方法 被引量：11

5

作者 杜继永 张凤鸣 +2 位作者 毛红保 刘华伟 杨骥 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期667-673,678,共8页

在分布式模型预测控制(DMPC)方法框架下,提出了一种局部Nash最优的分布式搜索优化决策方法.设计了基于人工势场的协同机制,给出了势场的形成条件,在此基础上建立了多机协同的图论模型.引入局部Nash最优的定义,通过在连通分量的局部范围... 在分布式模型预测控制(DMPC)方法框架下,提出了一种局部Nash最优的分布式搜索优化决策方法.设计了基于人工势场的协同机制,给出了势场的形成条件,在此基础上建立了多机协同的图论模型.引入局部Nash最优的定义,通过在连通分量的局部范围进行Nash最优迭代,降低了问题的求解维度.建立了以节点出度刻画UAV决策优先度的模型,根据决策偏序关系,提出了对称、主从、主从-对称3种决策形式,并给出了相应的Nash、Stackelberg和Nash-Stackelberg的博弈模型,理论推导了该方法的计算复杂度.采用MPC和粒子群(PSO)优化相结合实现单架UAV的最优决策.仿真结果表明,所提出的方法能有效降低问题的求解规模和通信负担. 展开更多

关键词 无人机 协同搜索 人工势场 图论 博弈模型 局部纳什最优 决策优先度

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基于模糊理论的防空系统威胁评估方法 被引量：8

6

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 杨骥 董兴陆 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第10期89-92,共4页

防空系统的威胁评估是进行对地攻击任务规划的重要前提。针对防空系统评估指标信息的不确定性和模糊性,借鉴模糊数学的研究成果,利用模糊层次分析法分配各指标的权重,并给出了模糊层次分析法的数学模型和应用步骤。在此基础上,采用模糊... 防空系统的威胁评估是进行对地攻击任务规划的重要前提。针对防空系统评估指标信息的不确定性和模糊性,借鉴模糊数学的研究成果,利用模糊层次分析法分配各指标的权重,并给出了模糊层次分析法的数学模型和应用步骤。在此基础上,采用模糊多属性决策理论对防空系统的威胁等级进行量化,最后通过算例验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 威胁指数 威胁级别 模糊层次分析法 模糊多属性决策

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多元时间序列的相似性匹配 被引量：6

7

作者 吴虎胜 张凤鸣 +2 位作者 张超 李正欣 杜继永 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期643-649,共7页

常用多元时间序列相似性匹配方法难以在高效刻画局部形态特征的同时考虑各变量间的相关信息.针对此问题,提出一种动态窗口内多维拟合分段方法.基于序列的局部形态特征抽象出各变量维度上拟合线段的倾斜角及持续时间,组成模式表示矩阵,... 常用多元时间序列相似性匹配方法难以在高效刻画局部形态特征的同时考虑各变量间的相关信息.针对此问题,提出一种动态窗口内多维拟合分段方法.基于序列的局部形态特征抽象出各变量维度上拟合线段的倾斜角及持续时间,组成模式表示矩阵,并借助一种多元模式距离实现序列的相似性模式匹配.与主成分分析法、基于点分布特征的匹配法对不同数据规模的数据集进行对比,验证了该方法的有效性,特别对于多变量、不等时间跨度的中等规模多元时间序列相似性匹配具有较好的效果. 展开更多

关键词 多元时间序列 形态特征 模式匹配 相似性度量 动态时间弯曲

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高动态环境下SINS姿态更新的改进等效旋转矢量算法 被引量：4

8

作者 杜继永 张凤鸣 +2 位作者 李建文 黄国荣 代峰 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期85-91,共7页

高动态环境下捷联惯导系统的姿态算法是提高系统精度的关键技术.通过研究SINS高动态姿态更新方法,分析姿态矩阵解算的四元数及等效旋转矢量算法,使等效旋转矢量算法在高动态环境下的应用问题得以完善.为改善等效旋转矢量算法对于高动态... 高动态环境下捷联惯导系统的姿态算法是提高系统精度的关键技术.通过研究SINS高动态姿态更新方法,分析姿态矩阵解算的四元数及等效旋转矢量算法,使等效旋转矢量算法在高动态环境下的应用问题得以完善.为改善等效旋转矢量算法对于高动态飞行环境的适应性,以圆锥运动作为环境条件,对等效旋转矢量算法进行改进,推导改进算法的误差.通过与单子样和三子样等效旋转矢量算法进行仿真对比,验证了改进算法的有效性. 展开更多

关键词 高动态 捷联惯导系统 姿态更新 圆锥误差 等效旋转矢量

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基于改进粒子群算法的多UCAV任务分配仿真研究 被引量：3

9

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 黄国荣 杨骥 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期650-655,共6页

针对多无人作战飞机(UCAV)协同任务分配问题,提出了一种基于改进粒子群算法的任务分配方法。分析了影响任务分配的关键战技指标,考虑单架UCAV任务载荷限制的情况,建立了对地攻击任务背景下多UCAV协同任务分配模型。采用连续粒子群算法... 针对多无人作战飞机(UCAV)协同任务分配问题,提出了一种基于改进粒子群算法的任务分配方法。分析了影响任务分配的关键战技指标,考虑单架UCAV任务载荷限制的情况,建立了对地攻击任务背景下多UCAV协同任务分配模型。采用连续粒子群算法对问题进行求解,建立离散问题空间与连续粒子运动空间映射,通过位置饱和策略及买卖合同机制有效地解决多约束条件下粒子寻优。最后通过仿真实验,对模型和算法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 无人作战飞机 协同任务分配 改进粒子群优化算法 买卖合同 仿真

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多变量时间序列的无监督属性选择算法 被引量：3

10

作者 吴虎胜 张凤鸣 +2 位作者 徐显亮 张超 杜继永 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期916-923,共8页

属性选择是一种有效的数据预处理方法,可同时保留多变量时间序列重要变量的时序关系及其实际物理意义.针对很多实际数据无类别信息的问题,文中提出一种无监督属性选择算法并分析其复杂度.首先设计一种无需进行相空间重构的多变量时间序... 属性选择是一种有效的数据预处理方法,可同时保留多变量时间序列重要变量的时序关系及其实际物理意义.针对很多实际数据无类别信息的问题,文中提出一种无监督属性选择算法并分析其复杂度.首先设计一种无需进行相空间重构的多变量时间序列分形维数计算方法,并将分形维数视为其本质维,利用属性子集的分形维数及其属性数目的变化作为子集优劣的评价标准.再优化离散粒子群算法以解决高维属性空间搜索的"组合爆炸"问题.最后利用典型混沌动力学系统所产生的多变量时间序列和UCI数据库的5组数据集进行仿真计算,结果表明该算法可在较短时间内找到较优的属性子集,具有较优的整体性能. 展开更多

关键词 分形维数 离散粒子群算法 属性选择 多变量时间序列

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一种多变量时间序列的分形维数计算方法 被引量：2

11

作者 吴虎胜 倪丽萍 +2 位作者 张凤鸣 周漩 杜继永 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期455-459,共5页

分形维数是描述混沌动力学系统的重要参数之一.根据时间尺度与多维超体体积之间的测度关系,提出一种多变量时间序列分形维数的计算方法.通过4种典型混沌动力学系统所产生的多变量时间序列及其相应不同信噪比混杂序列的仿真计算表明,所... 分形维数是描述混沌动力学系统的重要参数之一.根据时间尺度与多维超体体积之间的测度关系,提出一种多变量时间序列分形维数的计算方法.通过4种典型混沌动力学系统所产生的多变量时间序列及其相应不同信噪比混杂序列的仿真计算表明,所提出方法时间复杂度较低,所需序列长度较短,具有一定的抗噪能力,且无需进行相空间重构,避免了嵌入维数和延迟时间等参数选取对结果造成的影响,是计算多变量时间序列分形维数的一种有效途径. 展开更多

关键词 多变量时间序列 分形维数 混沌系统

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基于LabWindows/CVI的GPS数据采集处理系统 被引量：2

12

作者 杜继永 黄国荣 +1 位作者 刘华伟 王成 《仪表技术》 2010年第9期3-5,22,共4页

文章在虚拟仪器技术的基础上,设计了GPS数据采集处理系统。介绍了系统设计的关键技术,阐述了其搭建的过程及实现的主要功能。采用LabWindows/CVI 8.0作为系统的软件开发平台,实现了GPS25LVS与上位机的数据通信,并建立了GPS静态定位数据... 文章在虚拟仪器技术的基础上,设计了GPS数据采集处理系统。介绍了系统设计的关键技术,阐述了其搭建的过程及实现的主要功能。采用LabWindows/CVI 8.0作为系统的软件开发平台,实现了GPS25LVS与上位机的数据通信,并建立了GPS静态定位数据处理的卡尔曼滤波器,提高了GPS的静态定位精度。 展开更多

关键词 GPS 虚拟仪器 串口通信 卡尔曼滤波

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随机拓扑结构下多智能体系统的平均一致性 被引量：2

13

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 杨骥 吴虎胜 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期1011-1013,共3页

利用马尔可夫收敛准则、图的Laplace矩阵谱特性和欧氏度量的极值,对一类具有随机拓扑结构的离散时间多智能体系统平均一致性问题进行了深入讨论。引入完好概率矩阵的概念,建立随机拓扑结构下离散时间系统的一致性算法,应用马尔可夫过程... 利用马尔可夫收敛准则、图的Laplace矩阵谱特性和欧氏度量的极值,对一类具有随机拓扑结构的离散时间多智能体系统平均一致性问题进行了深入讨论。引入完好概率矩阵的概念,建立随机拓扑结构下离散时间系统的一致性算法,应用马尔可夫过程收敛相关结论及伴随算子,从欧氏度量极值的角度证明了系统可达到渐近平均一致,并得出了所需满足的条件,该条件放宽了对系统连通性的要求。最后,采用六个智能体组成的多智能体系统进行计算机仿真,对理论的正确性进行了验证。 展开更多

关键词 多智能体系统 平均一致性 随机拓扑 马尔可夫过程 欧氏度量

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多机分布式协同搜索方法及模糊算法求解 被引量：2

14

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 刘华伟 毛红保 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期96-101,共6页

针对未知环境下多无人机(UAV)分布式协同搜索问题,对分布式搜索的通信交互和决策最优性进行了分析,给出了分布式纳什均衡解的求解方法.在分布式控制框架下,建立了基于滚动优化的多机搜索的问题描述和状态空间模型,并针对传统协同收益指... 针对未知环境下多无人机(UAV)分布式协同搜索问题,对分布式搜索的通信交互和决策最优性进行了分析,给出了分布式纳什均衡解的求解方法.在分布式控制框架下,建立了基于滚动优化的多机搜索的问题描述和状态空间模型,并针对传统协同收益指标的不足,提出了基于人工势场的协同收益模型,与模糊控制相结合,建立模糊规则求解协同收益,增加了决策的鲁棒性.仿真实验验证了提出的协同搜索方法的有效性. 展开更多

关键词 无人机 协同搜索 纳什均衡 滚动优化 协同收益 人工势场 模糊控制

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无人飞行器航迹规划的工程化稀疏A~＊算法 被引量：2

15

作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 吴鹏飞 郝震 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第8期2464-2466,共3页

针对无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)低空突防的作战任务背景,结合工程实际,提出了一种面向工程化应用的稀疏A*算法求解航迹规划问题。考虑到UAV的机动性能、任务要求、作战环境威胁等因素,分别从UAV的最大转弯角度、最小直飞... 针对无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)低空突防的作战任务背景,结合工程实际,提出了一种面向工程化应用的稀疏A*算法求解航迹规划问题。考虑到UAV的机动性能、任务要求、作战环境威胁等因素,分别从UAV的最大转弯角度、最小直飞距离和最大航程等约束条件对稀疏A*算法的节点搜索策略进行了设计。针对以固定角度进入目标的任务要求,引入虚拟威胁圆满足UAV最大转弯角限制。同时,设计了航路点信息结构,并采用双向链表进行存储;提出了基于最小二叉堆的OPEN表维护方法,提高算法的实时性。最后,通过规划实例对方法进行了验证。 展开更多

关键词 无人飞行器 稀疏A＊搜索 航迹规划 最小二叉堆

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基于Multi-Agent的远程测试故障诊断系统的建模 被引量：2

16

作者 董兴陆 惠晓滨 +2 位作者 杨仕美 杜继永 曹中红 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第10期50-53,共4页

在充分利用信息技术飞速发展所取得的成果基础上,探索装备远程故障诊断敏捷化、智能化的有效途径,实现装备远程测试故障诊断系统的多A gen t建模,对基于多智能体的远程测试故障诊断系统的开发提供帮助。

关键词 多智能体 建模 远程故障诊断 分布式人工智能

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基于实时操作系统的低成本捷联惯导系统 被引量：1

17

作者 杜继永 黄国荣 +1 位作者 程洪炳 刘华伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期251-252,255,共3页

针对捷联惯导系统低成本、小体积的要求,提出一种利用微机械惯性传感器、以ARM芯片作为导航计算机的硬件方案。设计基于嵌入式实时操作系统的实时多任务导航计算机软件系统。测试结果表明,姿态角度的短期误差可保持在2o范围内,软件系统... 针对捷联惯导系统低成本、小体积的要求,提出一种利用微机械惯性传感器、以ARM芯片作为导航计算机的硬件方案。设计基于嵌入式实时操作系统的实时多任务导航计算机软件系统。测试结果表明,姿态角度的短期误差可保持在2o范围内,软件系统能合理分配硬件资源,提高导航计算机的整体性能,软件的模块化设计使导航计算机的软件系统具备良好可移植性。 展开更多

关键词 导航计算机 低成本 捷联惯导系统

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具有因病死亡且输人为Berverton-Holt函数的离散SIS传染病模型分析

18

作者 吴鹏飞 端木京顺 +1 位作者 杜继永 曹中红 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2013年第5期186-192,共7页

引入相应的概率建立了考虑因病死亡且输入为Berverton-Holt的离散SIS传染病模型,确定了决定其动力性态的阈值,在阈值之下模型仅存在无病平衡点,且无病平衡点是全局渐近稳定的;在阈值之上模型是一致持续的,有唯一的地方病平衡点存在,且... 引入相应的概率建立了考虑因病死亡且输入为Berverton-Holt的离散SIS传染病模型,确定了决定其动力性态的阈值,在阈值之下模型仅存在无病平衡点,且无病平衡点是全局渐近稳定的;在阈值之上模型是一致持续的,有唯一的地方病平衡点存在,且可以猜想地方病平衡点是全局渐近稳定的. 展开更多

关键词 离散传染病模型 动力学性态 平衡点 稳定性

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未知环境下多UAV搜索的区域再入

19

作者 杜继永 张凤鸣 +2 位作者 毛红保 杨骥 张超 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期315-320,共6页

针对未知环境下多无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)协同搜索问题展开研究,通过网格化的环境规则描述,给出了UAV的运动规则及UAV系统的预测模型.考虑实际战术需求,建立了满足UAV机动性能约束的区域再次进入数学模型,给出了最短再入... 针对未知环境下多无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)协同搜索问题展开研究,通过网格化的环境规则描述,给出了UAV的运动规则及UAV系统的预测模型.考虑实际战术需求,建立了满足UAV机动性能约束的区域再次进入数学模型,给出了最短再入路径的求解方法.引入了"伸缩式"协同搜索机制,增加对未知环境的适应性,同时设计了系统的全局信息库,从而充分利用UAV实时探测的环境信息,实施在线滚动规划.通过仿真验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 无人机 未知环境 协同搜索 区域再入模型 最短再入路径

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新课程标准下如何进行朗读教学 被引量：1

20

作者 杜继永 《科技信息》 2009年第11期199-199,135,共2页

朗读,随着语文课堂标准的全面实施,对于朗读的要求在理念上也有了很大的变化。"以读为本"已经成为我们的共识,同时,晓解"读"的要义,寻找朗读指导的全新对策,也就成了现代阅读教学急待探究的焦点。我相信经过我们每... 朗读,随着语文课堂标准的全面实施,对于朗读的要求在理念上也有了很大的变化。"以读为本"已经成为我们的共识,同时,晓解"读"的要义,寻找朗读指导的全新对策,也就成了现代阅读教学急待探究的焦点。我相信经过我们每位重视语文教学的老师潜心努力,充满"情感"的课堂朗读定能在学生、老师、和作者这三者之间的心灵架起一座缤纷的虹。 展开更多

关键词 新课程 朗读教学 阅读教学

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