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基于定位、速度双误差的物流无人机碰撞概率分析
1
作者 靳慧斌 刘希 +1 位作者 黄俊 陈怿淳 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期64-70,共7页
物流无人机(UAV)批量运行会存在一定的碰撞风险,为量化UAV之间在空中的碰撞概率,针对物流UAV空中运行阶段开展建模分析其碰撞风险。基于冲突区域理论,建立定位、速度双误差的UAV碰撞概率模型,分析不同夹角情况下物流UAV碰撞概率变化情... 物流无人机(UAV)批量运行会存在一定的碰撞风险,为量化UAV之间在空中的碰撞概率,针对物流UAV空中运行阶段开展建模分析其碰撞风险。基于冲突区域理论,建立定位、速度双误差的UAV碰撞概率模型,分析不同夹角情况下物流UAV碰撞概率变化情况。分析识别美国联邦航空管理局官网中关于民用小型UAV的事故/事件数据中的关键风险因素。结合2万飞行小时的物流UAV故障数据建立UAV安全飞行间隔模型,给出可接受安全水平下的最短飞行间隔。探究在给定飞行间隔前提下不同航迹角以及不同风向对UAV之间碰撞概率的影响。结果表明:当物流UAV之间最短安全间隔大于90.71 m时,所有飞行场景下UAV的风险水平均在可接受范围之内。当航迹角为30、60、90°时,碰撞概率随风向变化的波动范围较小,其中,航迹夹角为90°时最稳定。而当夹角为140°时,碰撞概率的波动范围较大,UAV安全飞行对环境因素更为敏感。 展开更多
关键词 定位误差 速度误差 物流无人机(UAV) 碰撞概率 冲突区域 航迹夹角 飞行间隔
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民用无人机姿态稳定与航迹跟踪控制策略研究 被引量:4
2
作者 冯军红 俆开俊 林娜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期382-387,共6页
针对民用无人机功能载荷多变及复杂环境下姿态振荡和航迹跟踪误差,采用区间系统控制理论和动态跟踪误差最小化原理,设计了一种民用无人机内外环分层控制策略,可分别实现内环姿态稳定和外环航向跟踪功能,进而解决现有无人机大范围模型变... 针对民用无人机功能载荷多变及复杂环境下姿态振荡和航迹跟踪误差,采用区间系统控制理论和动态跟踪误差最小化原理,设计了一种民用无人机内外环分层控制策略,可分别实现内环姿态稳定和外环航向跟踪功能,进而解决现有无人机大范围模型变化的控制效果恶化和航迹误差缺陷。仿真结果表明,所采用的分层组合控制策略可以保证无人机飞行过程的状态稳定和有效的航迹跟踪精度,具有较高的闭环鲁棒性,有助于开发高效且自动化的民用无人机系统飞行控制策略。 展开更多
关键词 民用无人机 飞行姿态 区间系统 稳定控制 航迹跟踪
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基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统研制 被引量:4
3
作者 刘传军 任琼英 《现代电子技术》 2008年第15期127-129,共3页
为了更好地探测空间等离子体成分,研究了一种基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统,分别介绍了该系统的三个组成部分CPU模块、时间间隔测量模块、数据传输模块。并着重研究了纳秒量级时间间隔的测量方法,详细介绍了主要时间间隔测... 为了更好地探测空间等离子体成分,研究了一种基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统,分别介绍了该系统的三个组成部分CPU模块、时间间隔测量模块、数据传输模块。并着重研究了纳秒量级时间间隔的测量方法,详细介绍了主要时间间隔测量芯片TDC-GP1。并对数据传输模块的设计做了简要说明。实验结果表明,该测量系统的性能可满足探测需求。 展开更多
关键词 飞行时间法 空间等离子体 时间间隔测量TDC—GP1
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脉冲测距时间间隔测量的数学模型及改进方案 被引量:3
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作者 刘彬 黄震 +1 位作者 王颖 张玉存 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1483-1485,共3页
给出了通过对移相时钟脉冲计数测量飞行时间(TOF)的数学模型,并在前期工作的基础上提出了改进方案。改进方案中,采用串行计数结构代替了并行结构,在保证系统可实现性的前提下,进一步提高了测量精度。
关键词 脉冲激光测距 飞行时间(TOF) 时间间隔 大尺寸测量
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自由飞行环境中飞机对导弹的规避方法 被引量:2
5
作者 安景新 刘忠 张建强 《舰船电子工程》 2015年第3期18-20,96,共4页
在当今空战情况下,导弹对于飞机的威胁愈发增长。为避免发生飞行冲突,需要飞机驾驶员适当改变航行诸元,但是由于导弹的速度在一般情况下远远大于飞机速度,且发现时双方距离较近,留给驾驶员的反应与操作时间较少。文章采用速度矢量三角... 在当今空战情况下,导弹对于飞机的威胁愈发增长。为避免发生飞行冲突,需要飞机驾驶员适当改变航行诸元,但是由于导弹的速度在一般情况下远远大于飞机速度,且发现时双方距离较近,留给驾驶员的反应与操作时间较少。文章采用速度矢量三角形分析法,在二维平面上分析了飞机对于导弹的规避方法,提出了综合调整航向和航速冲突的方法。 展开更多
关键词 飞行冲突 飞行间隔 导弹 冲突解脱
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民机试飞用维修检查方案制定方法研究
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作者 马麟龙 吴昊 《航空维修与工程》 2015年第7期87-90,共4页
针对试飞用维修检查方案的特殊性,提出在型号取证交付的MSG-3分析和MRBR基础上制定试飞用维修检查方案的基本思路,并对该思路下开展系统/动力装置、结构、L/Hirf、区域试飞检查大纲制定的具体方法进行了研究探讨。
关键词 试飞 维修方案 检查 任务间隔
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低空摄影测量无人机航迹规划的设计与实现 被引量:11
7
作者 王梦茹 杨力 +2 位作者 孙聃石 赵海山 吴雨 《测绘与空间地理信息》 2016年第10期110-113,共4页
近年来,低空摄影测量无人机技术得到了快速的发展与应用。利用无人机进行低空摄影测量时,获取成果快、生产周期短、运作成本低并且可操作性强。同时,无人机作业受天气影响较小、在摄影时无遮挡现象、适用于小范围区域的摄影测量需要。... 近年来,低空摄影测量无人机技术得到了快速的发展与应用。利用无人机进行低空摄影测量时,获取成果快、生产周期短、运作成本低并且可操作性强。同时,无人机作业受天气影响较小、在摄影时无遮挡现象、适用于小范围区域的摄影测量需要。本文针对试验区域,设计了两种航迹规划方法,并通过使用低空摄影测量无人机进行飞行验证,比较了两种航迹规划方法的优劣,为今后无人机完成摄影测量任务提供了航路规划方法和理论基础。 展开更多
关键词 低空摄影测量 无人机 航迹规划 顺序航带法 间隔航带法
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航空公司飞行安全灰色区间层次评价 被引量:11
8
作者 陈可嘉 金炼 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期146-151,共6页
为提高航空公司飞行安全评价的准确性和科学性,将区间层次分析法(IAHP)和灰色理论相结合运用到飞行安全评估中。针对航空运输系统的特点,从"人、机、环、管"4个方面,建立航空公司飞行安全评价指标体系;采用IAHP确定各个指标权... 为提高航空公司飞行安全评价的准确性和科学性,将区间层次分析法(IAHP)和灰色理论相结合运用到飞行安全评估中。针对航空运输系统的特点,从"人、机、环、管"4个方面,建立航空公司飞行安全评价指标体系;采用IAHP确定各个指标权重,并且引入灰色理论框架下基于端点的三角白化权函数,建立航空公司飞行安全的灰色区间层次综合评价方法;用所建立的方法评价国内某航空公司飞行安全水平。结果表明,该航空公司的飞行安全处于基本安全状态,其环境因素和管理因素安全水平相对较低,评价结果与实际情况相符。 展开更多
关键词 航空公司 飞行安全 综合评价 灰色理论 区间层次分析法(IAHP)
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Dynamics modeling and control of large transport aircraft in heavy cargo extraction 被引量:9
9
作者 Feng, Yanli Shi, Zhongke Tang, Wei 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2011年第2期231-236,共6页
In this paper,a novel version of six-degree-of-freedom nonlinear model for transport aircraft motion in cargo extraction is developed and validated by the theoretical mechanics and flight mechanics.In this model const... In this paper,a novel version of six-degree-of-freedom nonlinear model for transport aircraft motion in cargo extraction is developed and validated by the theoretical mechanics and flight mechanics.In this model constraint force and moment reflecting the flight dynamic effects of inner moving cargo are formulated.A methodology for a control law design in this phase is presented,which linearizes the aircraft dynamics making use of piecewise linearization and utilizes robust control technique for interval system to achieve specified handling qualities with robustness to uncertainties.The simulations demonstrate adequate effectiveness and excellent robustness of the proposed controller. 展开更多
关键词 Cargo extraction Transport aircraft flight dynamic model EQUILIBRIUM interval system Robust control
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飞行冲突探测与解脱方法研究综述 被引量:6
10
作者 孙梦圆 田勇 +2 位作者 叶博嘉 何修齐 张耀 《航空计算技术》 2019年第5期125-128,共4页
随着空中交通流量不断增加,空域日益拥挤,飞行冲突愈加严重。飞行冲突探测与解脱已经成为国际民航界的一个研究热点。综述了国内外有关飞行冲突探测与解脱方法的研究状况。介绍了飞行冲突探测与解脱的相关概念;依据冲突探测结果的不同,... 随着空中交通流量不断增加,空域日益拥挤,飞行冲突愈加严重。飞行冲突探测与解脱已经成为国际民航界的一个研究热点。综述了国内外有关飞行冲突探测与解脱方法的研究状况。介绍了飞行冲突探测与解脱的相关概念;依据冲突探测结果的不同,分别针对确定型方法和概率型方法介绍了飞行冲突探测方法;依据优化模型的不同,分别针对离散解脱、连续解脱和基于混杂模型的解脱介绍了飞行冲突解脱方法;对飞行冲突探测与解脱的潜在发展方向作出展望。 展开更多
关键词 飞行冲突 安全间隔 飞行冲突探测 飞行冲突解脱
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基于最小二乘法的雷暴天气下飞行改航决策研究 被引量:5
11
作者 何光勤 鲁力 +1 位作者 胡敬玉 马昕 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第4期171-176,共6页
飞机在飞行中若受到雷暴天气的影响,轻则产生颠簸,重则受到雷击和冰雹。为削弱雷暴天气的影响,采用两运动物体相撞模型,判断飞机沿预计航线飞行是否会在未来某时间点进入雷暴环境中并提前改变飞行航迹,从而防止雷暴天气对飞机造成的不... 飞机在飞行中若受到雷暴天气的影响,轻则产生颠簸,重则受到雷击和冰雹。为削弱雷暴天气的影响,采用两运动物体相撞模型,判断飞机沿预计航线飞行是否会在未来某时间点进入雷暴环境中并提前改变飞行航迹,从而防止雷暴天气对飞机造成的不良影响。先通过对气象雷达回波图的分析,找到机场终端区有可能影响飞机飞行的雷暴,并根据过去时间点雷暴的位置及状态,采用最小二乘法预测雷暴运动的轨迹方程,进而通过方差分析找出最接近雷暴运动的轨迹方程;再根据飞机飞行的预计航线、速度计算出飞机计划飞行的运动轨迹方程;最后由雷暴和飞机相对时间的运动轨迹方程,可求出未来何时飞机与雷暴之间有最小的距离,并利用数理统计学中的区间估计方法来评估其可行性,由此判断飞机飞行是否会受到雷暴天气的影响,若受影响飞机则需要改变原飞行航迹避开雷暴。案例验证结果表明此方法具有一定的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 雷暴 最小二乘法 飞行航迹 运动轨迹方程 方差分析 区间估计方法
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一种集成近红外SPAD阵列的激光雷达测距系统 被引量:1
12
作者 陈前宇 许唐 +3 位作者 刘志强 马治强 袁丰 徐跃 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期299-308,共10页
基于0.18μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺实现了一种高探测效率、低暗计数噪声、低误码率、高分辨率、大动态范围的近红外激光雷达测距系统。该系统集成了一个4×4单光子雪崩二极管(SPAD)阵列和一个基于延迟锁相环(DLL)的两段式时... 基于0.18μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺实现了一种高探测效率、低暗计数噪声、低误码率、高分辨率、大动态范围的近红外激光雷达测距系统。该系统集成了一个4×4单光子雪崩二极管(SPAD)阵列和一个基于延迟锁相环(DLL)的两段式时间数字转换器(TDC)。SPAD阵列采用一种新型高压p阱/高压n+埋层的深雪崩区结构,显著提高了对近红外光子的探测概率(PDP)。TDC采用双链计数器以及相位插值法,降低了段间误码概率并获得了高分辨率和大动态范围。测试结果表明,SPAD器件在5 V过偏压下的暗计数率(DCR)低至162 s^(-1),在905 nm近红外波长处的PDP大于8.5%,可工作在人眼安全阈值较高的近红外波段。TDC实现了208 ps的高时间分辨率和1.28μs的动态范围,微分非线性度(DNL)和积分非线性度(INL)分别在±0.1L_(SB)(L_(SB)代表最低有效位)和±0.6L_(SB)范围内,在50~75 MHz输入时钟下的直接光子飞行时间(dTOF)测量误差为0.37 ns。 展开更多
关键词 传感器 直接飞行时间 单光子雪崩二极管 激光雷达 时间间隔测量 时间数字转换器
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用于激光雷达的大动态范围时间-幅度转换器
13
作者 彭永梁 刘帅 谭荣清 《光学与光电技术》 2024年第4期21-27,共7页
为了适配激光雷达测距系统,设计了一种量程和精度可调的大动态范围时间-幅度转换器(Time-to-Amplitude Converter,TAC)。该TAC ASIC采用计数器与模拟电压斜坡进行配合,显著拓展了量程。采用180 nm CMOS工艺对电路进行了设计,单个TAC通... 为了适配激光雷达测距系统,设计了一种量程和精度可调的大动态范围时间-幅度转换器(Time-to-Amplitude Converter,TAC)。该TAC ASIC采用计数器与模拟电压斜坡进行配合,显著拓展了量程。采用180 nm CMOS工艺对电路进行了设计,单个TAC通道面积为400μm×260μm。整体电路的转换周期和采样周期通过外部信号控制,量程和分辨率可以调节以适应复杂场景下的应用。仿真结果表明在20 MHz工作时钟下TAC的量程为6.4μs,测量分辨率为50 ps,微分非线性优于±0.05 LSB,积分非线性优于±0.8 LSB。该TAC具有良好的性能,适用于大动态范围的激光雷达测距系统。 展开更多
关键词 激光雷达 飞行时间 时间间隔测量 时间-幅度转换器 专用集成电路
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基于黄金莱维引导机制的阿基米德优化算法 被引量:4
14
作者 陈俊 何庆 李守玉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第9期2807-2815,共9页
针对标准阿基米德优化算法(AOA)在求解优化问题时存在全局探索能力弱、收敛速度慢和求解精度低等问题,提出一种多策略阿基米德优化算法(MSAOA)。首先,利用变区间初始化策略,使得初始种群尽可能地靠近全局最优解,从而提高初始解的质量;其... 针对标准阿基米德优化算法(AOA)在求解优化问题时存在全局探索能力弱、收敛速度慢和求解精度低等问题,提出一种多策略阿基米德优化算法(MSAOA)。首先,利用变区间初始化策略,使得初始种群尽可能地靠近全局最优解,从而提高初始解的质量;其次,提出黄金莱维引导机制,以提高算法在迭代后期的种群多样性;最后,在维持种群多样性的前提下,引入自适应波长算子,以达到提高算法搜索效率的目的。将所提算法与均衡器算法(EO)、正余弦算法(SCA)以及灰狼优化算法(GWO)在20个基准测试函数上进行比较实验。实验结果表明,所提算法具有更高的寻优精度和收敛速度,并将所提算法应用于4个机械设计实例中,再次验证了所提算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 阿基米德优化算法 黄金正弦 莱维飞行 变区间初始化 波长算子
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基于试飞数据的固定翼飞机盘旋性能仿真分析技术 被引量:2
15
作者 邱福生 魏闯 院老虎 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第30期348-353,共6页
针对飞行试验过程中的盘旋性能分析问题,提出一种以试飞数据为基础的盘旋性能仿真分析方法。首先依据拉依达准则识别试飞数据中的异常值,并根据提出的移动基准区间牛顿插值方法对异常值修正;然后建立飞机盘旋运动的动力学计算模型,采用... 针对飞行试验过程中的盘旋性能分析问题,提出一种以试飞数据为基础的盘旋性能仿真分析方法。首先依据拉依达准则识别试飞数据中的异常值,并根据提出的移动基准区间牛顿插值方法对异常值修正;然后建立飞机盘旋运动的动力学计算模型,采用欧拉角法通过坐标变换矩阵求解飞机盘旋动力学方程,计算结果应用中心插值算法进行平滑处理。最后基于某型固定翼飞机实际飞行试验中记录的试飞数据进行算例分析,依据能量机动理论绘制完整的盘旋性能飞行包线,将理论计算结果与仿真结果进行对比表明了所建模型与仿真分析方法的有效性与正确性,为飞机的反馈设计及飞行性能的改进提供方法及依据,在工程实际应用上具有一定的可行性。 展开更多
关键词 试飞数据 拉依达准则 牛顿插值 移动基准区间 盘旋性能 中心插值算法
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机载预警雷达试飞方法的研究 被引量:2
16
作者 刘飞腾 曹晨 《中国电子科学研究院学报》 2014年第1期55-58,共4页
利用计算机模拟或者雷达实际试验飞行时,都会遇到应该试验多少个点的问题。在计算雷达试飞采样点数时,将采样点数的计算从发现概率的统计可信度转换到探测距离的统计可信度,计算出在置信度90%下,置信区间、发现概率和采样点数之间的关... 利用计算机模拟或者雷达实际试验飞行时,都会遇到应该试验多少个点的问题。在计算雷达试飞采样点数时,将采样点数的计算从发现概率的统计可信度转换到探测距离的统计可信度,计算出在置信度90%下,置信区间、发现概率和采样点数之间的关系。在此基础上,依据相关国军标中距离采样间隔的计算公式,探讨了机载预警雷达工作在不同模式下距离采样间隔该如何选取,并给出了相关的仿真实验结果。该研究对今后雷达取样有指导作用。 展开更多
关键词 机载预警雷达 试飞 采样点数 距离采样间隔
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不确定多属性决策在PBN飞行程序方案优选中的应用 被引量:2
17
作者 陈肯 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期154-158,共5页
基于性能的导航(Performance Based Navigation,PBN)飞行程序设计方案的优选对提高终端区空域的容量,空中交通管理工作的质量、效率,甚至飞机的飞行安全至关重要.但在实际操作中,PBN飞行程序设计方案的评估通常由有关专家根据机场的特点... 基于性能的导航(Performance Based Navigation,PBN)飞行程序设计方案的优选对提高终端区空域的容量,空中交通管理工作的质量、效率,甚至飞机的飞行安全至关重要.但在实际操作中,PBN飞行程序设计方案的评估通常由有关专家根据机场的特点,依据专业知识及经验来确定优选方案,存在主观性和随意性的缺陷.为了提高PBN飞行程序设计方案优选的合理性和有效性,本文构建了PBN飞行程序设计方案的评价指标体系,建立了基于相对优势度法的区间数多属性评价模型.在该模型中,属性权重及评价指标值均采用区间数形式赋值,这些区间数用于计算备选方案的相对优势度,通过选择最大相对优势度来确定最佳方案.实例证明,所提出的评价模型能充分利用决策信息,有效地解决PBN飞行程序设计方案的优选问题. 展开更多
关键词 航空运输 PBN飞行程序设计方案 多属性决策 优选 相对优势度 区间数
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基于ADS-B最小安全间隔评估研究 被引量:2
18
作者 李平 傅强 《中国民航飞行学院学报》 2013年第3期13-16,共4页
本文以广播自动监视技术(ADS-B)为主导,从监视系统的监视精度、作用范围和安全间隔入手,采用改进型Reich模型为基础,建立碰撞区和临近区、模型的延迟误差区、航迹固有偏差区的综合模型,结合国际民航组织的飞行安全指标,进行综合概率评... 本文以广播自动监视技术(ADS-B)为主导,从监视系统的监视精度、作用范围和安全间隔入手,采用改进型Reich模型为基础,建立碰撞区和临近区、模型的延迟误差区、航迹固有偏差区的综合模型,结合国际民航组织的飞行安全指标,进行综合概率评估。进一步缩小ADS-B的碰撞最小飞行安全间隔,最后整合尾流安全区,进行航路流量预测。 展开更多
关键词 ADS—B 改进型Reich模型 飞行安全间隔
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飞行轨迹重构研究
19
作者 李乃宏 吴瑶华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第6期49-56,共8页
本文建立了导弹飞行轨迹重构的数学模型,将轨迹重构问题转化为一非线性动态系统的参数估计问题。为了改善参数估计的收敛性,文中同时给出了一个使待估参数可控的算法,详尽的应用研究表明所建模型及估计方法正确、有效,但对导弹类闭环飞... 本文建立了导弹飞行轨迹重构的数学模型,将轨迹重构问题转化为一非线性动态系统的参数估计问题。为了改善参数估计的收敛性,文中同时给出了一个使待估参数可控的算法,详尽的应用研究表明所建模型及估计方法正确、有效,但对导弹类闭环飞行器来说并非所有的常值及比例因子偏差都可同时辨识。 展开更多
关键词 飞行轨迹重构 参数估计
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提升终端进近运行效率的进场航路点优化研究 被引量:1
20
作者 王维 柳跃朋 《现代电子技术》 2021年第22期61-65,共5页
目前,航空器进近管制多依赖于管制员的经验,影响了终端区进近效率和机场跑道运行容量。文章创新性地通过添加航路点形成双边进场模式,利用4D航迹预测技术,通过建立椭球形保护区和采用遗传算法,实现了航空器进近路径和飞行间隔的精确控... 目前,航空器进近管制多依赖于管制员的经验,影响了终端区进近效率和机场跑道运行容量。文章创新性地通过添加航路点形成双边进场模式,利用4D航迹预测技术,通过建立椭球形保护区和采用遗传算法,实现了航空器进近路径和飞行间隔的精确控制。应用表明,4D航迹预测技术能有效削减超出航空器间隔标准的时间冗余,基于椭球保护区的碰撞风险预测能在保障飞行安全的前提下缩小航空器空间间隔,遗传算法可保证每架航空器的飞行路径符合总体最优要求,航空器总体进近时间节约了8.1%。上述模型和算法可作为管制员指挥时的实时决策工具。 展开更多
关键词 航路点 进近路径 双边进场模式 飞行间隔控制 椭球保护区 碰撞预测
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