题名 旋翼式火星无人机技术发展综述
被引量：12
1
作者
赵鹏越 全齐全 邓宗全 陈水添 杨婷婷
机构
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期121-130,共10页
基金
国家自然科学基金(61403106) 高等学校学科创新引智计划(B07018)
文摘
火星表面稀薄的大气环境为旋翼式无人机在火星低空飞行提供了必要的条件。概述了火星无人机的研究背景、飞行环境与研制难点;整理了世界范围内各研究机构研制的旋翼式火星无人机的技术特点;梳理旋翼式火星无人机研究在气动特性理论、低气压飞行控制、系统集成等方面的关键技术;总结旋翼式火星无人机的仿真研究与实验研究成果;对火星无人机未来的发展趋势进行展望。
关键词
火星 探测火星 无人机 旋翼式 关键技术 仿真与实验研究
Keywords
Mars exploration Mars UAV Rotary-wing Key technology Simulation and experiments
分类号
V476.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 保护映射理论在火星无人机鲁棒自适应控制的应用
被引量：6
2
作者
李臣亮 刘燕斌 彭福军 陆宇平 汪登辉
机构
南京航空航天大学无人机研究院 南京航空航天大学航天学院 上海宇航系统工程研究所 东南大学交通学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期1262-1269,共8页
基金
江苏省自然科学基金(BK20130817) 上海市空间机构重点实验室资助(06DZ22105) +1 种基金 国家自然科学基金(91016017 61403191)
文摘
针对具有模型不确定性特点的火星无人机控制问题,本文基于保护映射理论提出一种飞行控制的鲁棒自适应调参数方法,通过建立控制系统未知参数与闭环系统极点间的约束关系,在飞行高度和速度变化的情况下,利用对系统极点的配置,保证火星无人机的稳定飞行要求。此外,设计过程中控制器结构固定,只需给定一个初始增益,即可实现系统的鲁棒自适应调参。仿真研究表明获取的增益能使控制作用满足火星无人机在高度和速度变化情况下的稳定飞行要求。
关键词
保护映射 火星 无人机 鲁棒性 自适应调参
Keywords
Guardian mapping Mars unmanned vehicle Robustness Adaptive parameter regulation
分类号
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 深度确定性策略梯度学习的火星无人机控制
3
作者
孙丹 郑建华 高东 韩鹏
机构
中国科学院国家空间科学中心 中国科学院大学
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第8期288-296,共9页
基金
北京市科技计划(Z191100004319004)。
文摘
为了降低控制器设计对火星无人机动力学模型的依赖,提高火星无人机控制系统的智能化水平,结合强化学习(reinforcement learning,RL)算法,提出了一种具有自主学习能力的火星无人机位置姿态控制器。该控制器由神经网络构成,利用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法进行学习,不断优化控制策略,最终获得满足控制要求的策略。仿真结果表明,在没有推导被控对象模型的前提下,基于DDPG算法的控制器通过学习,自主将火星无人机稳定控制到目标位置,且控制精度、调节时间等性能优于比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制器的效果,验证了基于DDPG算法的控制器的有效性;此外,在被控对象模型改变或存在外部扰动的情况下,基于DDPG算法的控制器仍然能够稳定完成任务,控制效果优于PID控制器,表明基于DDPG算法的控制器具有良好的鲁棒性。
关键词
火星 无人机 强化学习 自主控制 深度确定性策略梯度 策略优化
Keywords
Mars unmanned aerial vehicle(UAV) reinforcement learning autonomous control deep deterministic policy gradient strategy optimization
分类号
TP181
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
题名 基于空地影像多层级匹配的火星巡视器定位与地面验证
4
作者
曹子龙 童小华 许雄 叶真 肖长江
机构
同济大学测绘与地理信息学院 上海市航天测绘遥感与空间探测重点实验室 同济大学上海自主智能无人系统科学中心
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期579-587,共9页
基金
国家自然科学基金(42241167,41971299,42221002) 上海市级科技重大专项(2021SHZDZX0100) 上海市科学技术委员会科研计划(19511132101)。
文摘
深空探测巡视任务中巡视器的高精度定位对于巡视器的自身安全与持续运行至关重要。巡视器定位主要包括相对定位和绝对定位两种方式,其中绝对定位方法主要是利用轨道器/着陆器的数据为基准确定巡视器在全局坐标系下的位置。美国Mars 2020任务携带的机智号无人机在火星环境下完成了飞行验证,它能够获得高分辨率的火星表面影像,从而为火星巡视器绝对定位提供了新思路。据此,本文提出了一种卫星-无人机-巡视器影像协同的多分辨率影像匹配绝对定位框架。首先,利用运动恢复结构(structure from motion, SFM)方法对无人机影像进行三维重建,获取局部高分辨率三维地图;然后,开展巡视器影像与无人机影像的多视角匹配,并基于匹配结果利用后方交会实现巡视器在无人机局部地图中的高精度定位;最后,通过局部无人机影像与卫星影像的配准,实现卫星影像全局坐标系下的巡视器绝对定位。为验证本文方法的可行性,开展了巡视器定位仿真试验,试验结果验证了本文方法的可行性,能够为后续我国开展类似工程任务提供参考。
关键词
深空探测 火星 无人机 空地影像匹配 大倾角影像后方交会 绝对定位
Keywords
deep space exploration Mars UAV aerial-ground image matching space resection with large angle rover global localization
分类号
P237
[天文地球—摄影测量与遥感]
题名 基于强化学习的火星无人机状态约束控制
5
作者
田翰文 夏元清 潘振华 王泰祺
机构
北京理工大学自动化学院
出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2023年第4期34-42,共9页
基金
国家自然科学基金(62203050)。
文摘
针对火星无人机在恶劣条件下难以实现稳定的飞行和位置控制的问题,提出了一种基于状态约束的连续时间自适应神经网络控制方法,为了达到不分析虚拟控制器可行性条件的效果,引入了可以在没有虚拟控制器可行性条件情况下进行控制的坐标变换。该神经网络采用基于强化学习的自适应跟踪控制,以最小化长期性能值进行估计。虚拟控制器的验证不需要离线计算,使设计参数具有更大的自由度和更大的初始条件。通过对火星无人机的仿真,验证了该控制策略的性能。
关键词
火星 无人机 状态约束 神经网络 强化学习
Keywords
Mars UAV State constraint Neural network Reinforcement Learning
分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
题名 火星无人机实验台发展综述及构想
6
作者
谭励彦 毛义军
机构
华中科技大学航空航天学院
出处
《航空工程进展》
CSCD
2024年第2期1-10,共10页
基金
华中科技大学大学生创新实践项目(202010487055,202110487011)。
文摘
火星地表崎岖、环境复杂,火星无人机由于其具有高机动性和灵活性,为火星探测提供了一种新的工作模式,是未来深空探测的重要范式。本文对比了火星与地球相关地表环境参数的差异,分析了火星无人机需要克服的困难和主要用途,阐明了火星无人机实验台的重要性;详细介绍了国内外研究机构研发火星无人机实验台的技术特点与功能优劣,总结了实验台需要具备的模拟火星环境和测量相关参数。在此基础上,提出了构建火星无人机实验台设想,给出了总体设计思想和思路,并对火星无人机气动力学实验平台的应用前景进行了展望。
关键词
火星 无人机 实验台火星 环境模拟传感器 悬停效率 气动力学
Keywords
Mars UAV experimental platform Mars environment simulation sensors hovering efficiency aero-dynamics
分类号
V476.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V416.8
题名 《科学美国人》国际版本速览
7
出处
《环球科学》
2021年第3期8-8,共1页
文摘
打造火星直升机。美国航空航天局(NASA)的“毅力”号火星车正在奔赴火星的途中。除了寻找地外生命的迹象,“毅力”号还计划首次在其他星球释放飞行器——一架小型无人机。这篇文章对该无人机项目的首席工程师鲍勃·巴拉拉姆(Bob Balaram)进行了专访。巴拉拉姆表示,火星无人机的设想最早在20世纪90年代就已提出。
关键词
火星 无人机 小型无人机 火星 车地外生命 拉姆 首席工程师 直升机
分类号
V27
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 火星旋翼气动建模与分析
8
作者
宣金婷 丁志伟 李建波
机构
南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室
出处
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2024年第3期82-88,共7页
文摘
针对火星大气环境下旋翼的气动建模问题开展了研究。首先,从火星大气环境研究入手,采用黏性涡粒子方法建立了火星大气环境下置信度较高的六旋翼无人机旋翼气动模型。然后,对火星不同大气密度、不同飞行状态下的旋翼气动性能与流场特征进行了分析。研究结果表明:在悬停和前飞状态下,火星多旋翼无人机旋翼的消耗功率均随火星大气密度的降低而增加,且在低密度区域增幅更加明显;在火星较低的大气密度下,为了满足拉力需求,旋翼桨尖涡增强,使得诱导速度增加,从而导致了旋翼消耗功率的增加。
关键词
火星 六旋翼无人机 气动建模 黏性涡粒子方法 流场特征
Keywords
Mars hexacopter aerodynamic modeling viscous vortex particle method flow field charac-teristics
分类号
V476.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
P185.3
[天文地球—天文学]
