基于Laguerre图的自优化A-Star无人机航路规划算法 被引量：25

1

作者 魏瑞轩 许卓凡 +1 位作者 王树磊 吕明海 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期577-582,共6页

为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航... 为了降低无人机航路规划的运算量,减少规划时间,确保算法对于任意形状威胁区域和地形的适应性以及所规划航路的准确性,提出了一种新颖的LA-Star算法用于无人机航路规划。首先把威胁区域和禁飞区域简化为圆形,利用Laguerre图算法进行航路预规划,在此基础上简化二次规划空间的范围,之后恢复威胁区域和禁飞区域的真实形状,在简化后的规划空间内使用改进A-Star算法实施二次航路规划,最后对生成的航路进行自优化处理。仿真结果证明了LA-Star算法满足航路规划的实时性和准确性要求。 展开更多

关键词 无人机 航路规划 LA-Star算法 laguerre图 A-STAR算法

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Power图的性质及构造算法研究 被引量：15

2

作者 吴壮志 杨钦 怀进鹏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期1057-1062,共6页

点集的 Power图是点集 Voronoi图的推广 ,特别适合用来解决涉及球 (圆 )的几何问题 .文中首先对 Power图的基本性质进行了几何化的证明 ;之后 ,研究了权为负数时对 Power图的影响 ,指出在 Power图的理论中允许权为负数 ,从而 Power图可... 点集的 Power图是点集 Voronoi图的推广 ,特别适合用来解决涉及球 (圆 )的几何问题 .文中首先对 Power图的基本性质进行了几何化的证明 ;之后 ,研究了权为负数时对 Power图的影响 ,指出在 Power图的理论中允许权为负数 ,从而 Power图可以应用到具有负权性质的领域 ;最后 ,给出了平面点集的 Power图的构造算法 ,该算法利用 Power图与正则三角化互为对偶的原理 ,在点集的正则三角化的基础上构造 Power图 ,同时给出了实例以说明算法的有效性 . 展开更多

关键词 带权Voronoi图 Power图 laguerre图 正则三角化 构造算法 计算机图形学

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面向航路规划的Laguerre图构造算法 被引量：14

3

作者 王树磊 魏瑞轩 +2 位作者 沈东 祁晓明 罗鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期552-556,共5页

Voronoi图是一种用于无人机航路规划的图形算法,其得到的初始航路为相邻威胁中心连线的垂直平分线,因而会穿越覆盖范围较广的威胁源。引入计算几何学中的Laguerre图用于航路规划,证明了当两个威胁区域不相交时,Laguerre图生成的初始航... Voronoi图是一种用于无人机航路规划的图形算法,其得到的初始航路为相邻威胁中心连线的垂直平分线,因而会穿越覆盖范围较广的威胁源。引入计算几何学中的Laguerre图用于航路规划,证明了当两个威胁区域不相交时,Laguerre图生成的初始航路必然从它们之间的空隙内穿过。针对Laguerre图生成算法不易实现的问题,提出一种基于Delaunay图的Laguerre图构造算法,其时间复杂度为线性对数阶。仿真结果证明了Laguerre图在解决航路规划问题上的有效性,所提构造算法的运行时间能够满足在线规划的要求。 展开更多

关键词 航路规划 laguerre图 VORONOI图 Delaunay图 无人机

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金属基复合材料微观组织结构的计算机模拟 被引量：5

4

作者 张赋 李旭东 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期97-103,共7页

介绍一种用于金属基复合材料微观组织结构的计算模拟与可视化表征的有效方法。着重阐述了利用Laguerre图构造算法、Monto-Carlo方法及Laguerre窗口技术构造金属基复合材料微结构的技术流程,说明如何通过改变、控制、组合不同种类的微结... 介绍一种用于金属基复合材料微观组织结构的计算模拟与可视化表征的有效方法。着重阐述了利用Laguerre图构造算法、Monto-Carlo方法及Laguerre窗口技术构造金属基复合材料微结构的技术流程,说明如何通过改变、控制、组合不同种类的微结构模块,产生更加复杂的金属基复合材料微结构的方法。在此基础上,根据模块化设计思路,设计并开发仿真软件VisualTPS以作为金属基复合材料微观组织结构的计算机设计、性能导向型研究体系的工具。 展开更多

关键词 金属基复合材料 微观组织 各向异性 laguerre图 可视化仿真

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基于边界归一化的低空无人机实时避撞路径规划 被引量：3

5

作者 王亮 魏铂淞 +1 位作者 熊瑜 许卓凡 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期213-219,共7页

小型无人机的广泛应用已引发严重的城市低空安全问题,实时避撞路径规划是提高无人机在陌生城市低空飞行安全的重要技术。针对传统Laguerre路径规划无法实时应用的问题,建立了基于单航段分解的Laguerre实时滚动规划模型。通过障碍边界归... 小型无人机的广泛应用已引发严重的城市低空安全问题,实时避撞路径规划是提高无人机在陌生城市低空飞行安全的重要技术。针对传统Laguerre路径规划无法实时应用的问题,建立了基于单航段分解的Laguerre实时滚动规划模型。通过障碍边界归一化确保障碍物异型位置关系下的Laguerre路径的一致性,导出了单航段Laguerre最佳避撞路径规划定理。进而,提出了基于障碍边界归一化的无人机低空实时避撞路径规划方法。通过模拟城市复杂环境的规划实验表明,该方法不仅实现了陌生环境下的实时路径规划,而且所规划路径具有更好的避撞安全性。 展开更多

关键词 无人机 实时路径规划 laguerre图 边界归一化 安全工程

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带权点集Laguerre图的增量算法与软件设计研究 被引量：3

6

作者 张赋 李旭东 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第30期10-13,18,共5页

Laguerre图作为Voronoi图的推广,在计算几何学、材料科学等领域中有着重要应用。重点讨论了带权点集Regular三角化的增量算法以及根据其对偶性质构造Laguerre图的实现过程;通过研究球填充带权点集对Laguerre图胞体结构特征的影响,在此... Laguerre图作为Voronoi图的推广,在计算几何学、材料科学等领域中有着重要应用。重点讨论了带权点集Regular三角化的增量算法以及根据其对偶性质构造Laguerre图的实现过程;通过研究球填充带权点集对Laguerre图胞体结构特征的影响,在此基础上开发了用于参数化、自动化、可视化构造Laguerre图的软件;利用软件给出了多晶体材料与泡沫材料微结构仿真的应用实例,验证了软件的有效性。 展开更多

关键词 laguerre图 Regular三角化 增量算法 材料微结构

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多无人机时序到达协同控制方法 被引量：2

7

作者 关旭宁 魏瑞轩 +2 位作者 郭庆 王树磊 李政阳 《电光与控制》 北大核心 2014年第1期18-22,共5页

时序到达控制是无人机协同控制方向新近产生的典型问题,对异构无人机协同执行搜索、跟踪、打击、评估等任务具有重要潜在价值。引入计算几何学中的Laguerre图用于航路规划,当两个威胁区域不相交时,Laguerre图生成的初始航路必然从它们... 时序到达控制是无人机协同控制方向新近产生的典型问题,对异构无人机协同执行搜索、跟踪、打击、评估等任务具有重要潜在价值。引入计算几何学中的Laguerre图用于航路规划,当两个威胁区域不相交时,Laguerre图生成的初始航路必然从它们之间的空隙内穿过。针对时序控制精度不高的问题,采用周期性的速度修正方法,有效提高了到达时间精度。仿真结果表明,所提出的时序到达控制方法能够有效实现多无人机时序到达,并且具有较高的鲁棒性和控制精度。 展开更多

关键词 无人机 时序到达 laguerre图 速度闭环控制

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泡沫材料微结构设计与弹性性能分析 被引量：1

8

作者 张赋 李旭东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期39-44,50,共7页

采用球填充算法对两组真实泡沫材料微结构进行模型拟合,分别获得基于Laguerre模型的各向异性开孔泡沫材料与各向同性闭孔泡沫材料的微结构;同时结合Laguerre算法编程与有限元软件ABAQUS,开发了泡沫材料微结构的仿真软件VirtualTPS。最... 采用球填充算法对两组真实泡沫材料微结构进行模型拟合,分别获得基于Laguerre模型的各向异性开孔泡沫材料与各向同性闭孔泡沫材料的微结构;同时结合Laguerre算法编程与有限元软件ABAQUS,开发了泡沫材料微结构的仿真软件VirtualTPS。最后讨论了低密度范围内,不同胞体体积变异系数与基体相对密度对泡沫结构相对弹性模量的影响,其数值分析结果表明,泡沫材料的相对弹性模量随体积变异系数变化较小,与相对密度呈幂指数关系。 展开更多

关键词 泡沫材料 材料微结构 laguerre图 弹性模量

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一种陌生环境的无人机在线Laguerre航路规划方法 被引量：1

9

作者 魏铂淞 张启瑞 +1 位作者 许卓凡 王亮 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2017年第1期57-60,65,共5页

针对多旋翼无人机在陌生城市低空安全飞行的需要,研究了适合于陌生环境应用的在线航路规划方法。在分析传统Laguerre图航路规划原理及其航路安全性优势的基础上,首先导出了面向单个拟飞通道的Laguerre规划航路的特性。进而,通过最小化... 针对多旋翼无人机在陌生城市低空安全飞行的需要,研究了适合于陌生环境应用的在线航路规划方法。在分析传统Laguerre图航路规划原理及其航路安全性优势的基础上,首先导出了面向单个拟飞通道的Laguerre规划航路的特性。进而,通过最小化航路安全误差,建立了单个航段的最佳安全航路。在上述研究的基础上,提出了面向陌生环境的在线滚动式Laguerre航路规划方法。设计了模拟城市建筑物分布的仿真飞行场景,并通过对比分析不同规划方法对于仿真场景的航路规划结果,显示了本文算法在航路规划问题中避撞安全性方面的优势。 展开更多

关键词 多旋翼无人飞行器 航路规划 laguerre图 城市环境

原文传递

多晶体材料微结构仿真与数值计算

10

作者 张赋 李旭东 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期368-375,共8页

根据Laguerre图几何结构和拓扑形貌上的特征,同时引入多晶体材料微观组织结构的各向异性行为,实现了多种不同类型多晶体材料微观组织结构的表征。通过集成自主开发的Laguerre图构造程序和对商业有限元软件ABAQUS二次开发的脚本程序,开... 根据Laguerre图几何结构和拓扑形貌上的特征,同时引入多晶体材料微观组织结构的各向异性行为,实现了多种不同类型多晶体材料微观组织结构的表征。通过集成自主开发的Laguerre图构造程序和对商业有限元软件ABAQUS二次开发的脚本程序,开发了一套适用于材料微结构数值模拟的基础性平台软件VirtualTPS。最后,利用软件对多晶体材料微结构代表性体积单元的细观力学响应进行了数值计算与分析。 展开更多

关键词 金属材料 laguerre图 多晶体材料 微结构 各向异性 数值模拟

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Laguerre-Voronoi图软件包的设计和实现 被引量：3

11

作者 范智刚 吴裕功 赵选贺 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期747-752,共6页

详细介绍了Laguerre Voronoi图(L V图)以及有关构造L V图的一些计算几何概念:凸壳、下壳、下面、La guerre Delaunay图(L D图)和Laguerre Voronoi区域(L V区域).通过这些几何结构与L V图之间的关系,设计了快速构造大规模二、三维L V图... 详细介绍了Laguerre Voronoi图(L V图)以及有关构造L V图的一些计算几何概念:凸壳、下壳、下面、La guerre Delaunay图(L D图)和Laguerre Voronoi区域(L V区域).通过这些几何结构与L V图之间的关系,设计了快速构造大规模二、三维L V图的算法.通过在PC机(P4,2.0GHz)上对该算法进行性能分析,发现本程序构造二、三维L V图的运行时间基本上和L V区域的规模成线性关系,且即使在L V区域的规模达到几十万时,构造L V图的运行时间也可以控制在500s以内.在编写构造L V图软件包时,选用结构体作为存储数据的数据类型,使得数据逻辑结构清晰,便于对数据的再加工和分析.最后,通过与RCP结合,还可用L V图来解决空间划分问题. 展开更多

关键词 laguerre-Voronoi图 软件包 设计 VORONOI图 凸壳 laguerre-Delaunay图 空间划分 算法

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