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考虑无人机飞行时间的能耗与数据量联合优化
1
作者 朱江 肖津 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第1期271-280,共10页
在无线传感网络中运用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)通信进行数据采集是一项有价值的技术。针对UAV在有限时间内的数据采集任务,提出了一种考虑系统数据量、节点传输能耗和UAV飞行能耗的联合优化方案。该方案的决策空间包括UAV... 在无线传感网络中运用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)通信进行数据采集是一项有价值的技术。针对UAV在有限时间内的数据采集任务,提出了一种考虑系统数据量、节点传输能耗和UAV飞行能耗的联合优化方案。该方案的决策空间包括UAV轨迹与传输调度,复杂度较高。由于联合优化是NP难问题,基于决策空间降维,将优化过程分为初始轨迹优化和二次轨迹优化两步。针对初始轨迹优化,提出基于贪心算法和禁忌搜索算法的优化方案,实现节点选择并得到UAV初始轨迹;针对二次轨迹优化,运用离散化方法转换原问题,采用逐次凸逼近算法进行优化,得到其有效次优解。仿真结果表明,所提优化方案能够在满足时间约束的前提下,提高UAV采集的数据量,并降低UAV和节点的能耗。 展开更多
关键词 无人机通信 旋翼无人机 轨迹优化
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旋翼无人机载差分光学吸收二维探测系统的研究及应用
2
作者 叶凡 李素文 +4 位作者 牟福生 王松 王志多 汤玉洁 雒静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期78-87,共10页
针对机载探测系统的小型化、多角度、多高度、快速同时获取大气多污染物的技术需求,研制了一套融合多传感实现不同高度和不同方位角的轻量化、低成本的小型差分光学吸收二维机载观测系统,并将其搭建于旋翼无人机平台上应用于大气环境污... 针对机载探测系统的小型化、多角度、多高度、快速同时获取大气多污染物的技术需求,研制了一套融合多传感实现不同高度和不同方位角的轻量化、低成本的小型差分光学吸收二维机载观测系统,并将其搭建于旋翼无人机平台上应用于大气环境污染物的观测.本文详细介绍了研制的旋翼无人机平台和机载差分光学吸收系统构成,开展了系统稳定性研究,机载设备偏航角、翻滚角以及俯仰角的角度偏差均值分别为0.07°,-0.13°,-0.12°,满足监测稳定性要求.将机载系统与商用地基差分光学吸收系统进行比对观测实验,比对结果显示二者监测数据相关系数均大于0.92.最后利用该机载系统开展外场飞行实验,机载差分系统分别飞行距离水平面至30,60,90 m高度进行观测,观测时仰角设置为0°,方位角从0°到360°每隔30°进行一次测量,获得了不同方位角以及不同高度下的NO_(2),SO_(2),HCHO浓度分布信息.研究结果表明该研发系统满足大气多污染物同时快速多角度多高度的探测技术需求. 展开更多
关键词 机载探测系统 旋翼无人机 二维差分光学吸收 多维度
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面向不完备态势的复杂系统效能评估方法研究
3
作者 马丹 孙亘 +2 位作者 王兴虎 王冠维 马广平 《无人系统技术》 2024年第3期75-82,共8页
针对任务态势信息不完备的情况,复杂系统执行任务过程存在不确定性和动态性,导致效能评估困难。基于动态概率有限状态机的效能评估方法,开展了复杂系统协同运用效能的评估研究,并通过案例验证了不完备态势下的复杂系统效能评估方法的可... 针对任务态势信息不完备的情况,复杂系统执行任务过程存在不确定性和动态性,导致效能评估困难。基于动态概率有限状态机的效能评估方法,开展了复杂系统协同运用效能的评估研究,并通过案例验证了不完备态势下的复杂系统效能评估方法的可行性。首先,基于德尔菲方法分析状态转移概率矩阵,改进优化了动态概率有限状态机方法模型;然后,以旋翼无人机集群为例,针对灾害地区态势不完备情况,确定集群协同执行任务的状态与输入,建立动态概率有限状态机模型计算其应用效能与相对效能;最后,通过分析集群运用效能以及相对效能得出结论,即电量耗尽和无人机受损导致集群协同应用效能下降超过0.2,对集群协同运用效能的影响较大,建议改装电池或增加无人机数量,实现侦察灾害区域、投送物资的目的。 展开更多
关键词 态势不完备 复杂系统 旋翼无人机集群 效能评估 德尔菲法 效能分析
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