一种基于改进Yolov3的弹载图像多目标检测方法 被引量：7

1

作者 杨传栋 刘桢 +1 位作者 马翰宇 谢瑞超 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第4期149-153,共5页

针对弹载目标检测具有目标图像尺度变化大、位置定位精度要求高、实时性要求高等特点,基于YOLOv3方法进行改进。对多尺度预测分支特征图上的先验框尺寸进行K-means维度聚类,增强了尺度适应性;改进位置损失函数,提高了位置定位能力;使用... 针对弹载目标检测具有目标图像尺度变化大、位置定位精度要求高、实时性要求高等特点,基于YOLOv3方法进行改进。对多尺度预测分支特征图上的先验框尺寸进行K-means维度聚类,增强了尺度适应性;改进位置损失函数,提高了位置定位能力;使用快速NMS算法加速预测过程,提高了网络实时性。实验结果表明,在构建的11类目标数据集上,改进算法的mAP达到93.08%,帧速率达到46.59帧/s,比原始YOLOv3算法分别提高1.47%和1.14帧/s,满足弹载目标检测准确度和实时性要求。 展开更多

关键词 弹载图像 目标检测 YOLOv3 位置损失 快速NMS

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基于弹载图像的Transformer目标跟踪算法

2

作者 孙子文 钱立志 +1 位作者 袁广林 凌冲 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期49-56,共8页

基于弹载图像自寻的经典目标跟踪方法依靠传统特征提取方法通常只能提取到有限的特征,表征能力不足,算法易受弹载图像中目标尺度变化、相似目标以及复杂背景等因素干扰而导致跟踪失效。由于Transformer凭借强大的全局建模能力被广泛应... 基于弹载图像自寻的经典目标跟踪方法依靠传统特征提取方法通常只能提取到有限的特征,表征能力不足,算法易受弹载图像中目标尺度变化、相似目标以及复杂背景等因素干扰而导致跟踪失效。由于Transformer凭借强大的全局建模能力被广泛应用于目标跟踪领域。结合弹载图像仿真实验平台提出基于弹载图像的Transformer目标跟踪算法,算法由特征提取、特征融合以及预测头三部分组成。首先,在特征提取部分分别使用Swin-Transformer网络的前三层对输入的初始模板和搜索区域提取深度特征。其次,为了充分利用初始模板信息,借助交叉注意力模块对提取的特征进行特征增强处理。然后,将提取后的特征进行拼接并送入编码器、解码器模块进行特征的融合。最后,输出的特征经过回归和分类头进行目标定位。算法在弹载图像数据集上进行实验,跟踪成功率达到73.87%,跟踪速度达到56.79帧/s。相较于经典的KCF算法,文中算法充分利用Transformer注意力机制的特性在跟踪成功率以及精度上提高了18.01%和23.14%,大幅提升算法的鲁棒性。 展开更多

关键词 弹载图像 注意力机制 TRANSFORMER 目标跟踪

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基于深度强化学习算法的火力-目标分配方法

3

作者 李伟光 陈栋 《指挥控制与仿真》 2024年第3期62-69,共8页

针对火力-目标分配问题解空间较大、离散、非线性等特点,提出了一种基于DQN的深度强化学习算法,通过将6层全连接前馈神经网络与Q-learning算法相结合,充分发挥了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,通过模型性能测试对比,该方法拟... 针对火力-目标分配问题解空间较大、离散、非线性等特点,提出了一种基于DQN的深度强化学习算法,通过将6层全连接前馈神经网络与Q-learning算法相结合,充分发挥了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,通过模型性能测试对比,该方法拟合能力较强、收敛速度较快、方差抖动性较小,并通过实际作战场景对算法进行了验证,所得的分配结果符合作战期望,可为指挥员火力打击分配问题决策提供一定参考。 展开更多

关键词 火力-目标分配 深度强化学习 Q-learning算法 DQN算法

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未爆子弹药图像数据集构建方法及其关键技术研究

4

作者 闫小伟 陈栋 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第4期21-32,共12页

随着计算机技术和机器视觉技术的迅速发展与应用,探索基于“人工智能+”模型的未爆子弹药搜寻技术受到了广泛关注。但是,由于未爆子弹药具有一定的危险性和受军事应用的特殊性影响,数据集构建是目前亟待解决的瓶颈问题。本文由此出发,... 随着计算机技术和机器视觉技术的迅速发展与应用,探索基于“人工智能+”模型的未爆子弹药搜寻技术受到了广泛关注。但是,由于未爆子弹药具有一定的危险性和受军事应用的特殊性影响,数据集构建是目前亟待解决的瓶颈问题。本文由此出发,分别论述了真实实物图像数据集和利用实物图片进行三维重建数据集的构建方法及流程,重点分析了两种数据集构建过程中的相关关键技术及其优缺点,并给出了一种利用多目相机采集目标图像和地理坐标信息,然后利用深度学习算法进行目标特征提取、生成三维点云和融合三维图像。试验结果表明,采用该方法构建的三维数据集可以有效解决未爆子弹药现有数据集数据量不足的问题,最后展望了数据集构建方法的未来发展方向。 展开更多

关键词 未爆子弹药 图像数据集 深度学习 三维重建 图像处理中图分类号:TJ760

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基于SIFT和INIR的地表未爆子弹药检测方法研究

5

作者 闫小伟 石胜斌 连细南 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期299-304,共6页

采用基于SIFT(尺度不变特征变换)算法的可见光同源图像配准检测方法解决地表未爆子弹药检测问题,并通过试验验证了该方法的可行性,但也发现存在虚警误判的问题。在同源图像配准检测的基础上,提出了基于SIFT和INIR(图像邻域信息重建)的... 采用基于SIFT(尺度不变特征变换)算法的可见光同源图像配准检测方法解决地表未爆子弹药检测问题,并通过试验验证了该方法的可行性,但也发现存在虚警误判的问题。在同源图像配准检测的基础上,提出了基于SIFT和INIR(图像邻域信息重建)的可见光-红外异源图像差异性检测方法,该方法有效解决了误判漏判的问题。对比试验表明,异源图像差异性检测方法的检测精度相较于同源图像配准检测有了较大提升,但也导致无人机载荷平台单次工作时间大幅减少,为下一步地表未爆子弹药目标的准确识别定位提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 SIFT算法 图像邻域信息重建 异源图像 未爆子弹药

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多源末制导弹载融合图像目标检测研究进展 被引量：5

6

作者 薛松 钱立志 +1 位作者 张航 杨传栋 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第3期67-75,共9页

多源末制导弹载图像可利用多传感器图像信息生成细节丰富且目标清晰的融合图像,提高后续目标检测的识别率,图像的目标检测又可为后续精确打击提供目标指引。文章综述了国内外多源图像融合及目标检测的研究发展现状,分析了经典的图像融... 多源末制导弹载图像可利用多传感器图像信息生成细节丰富且目标清晰的融合图像,提高后续目标检测的识别率,图像的目标检测又可为后续精确打击提供目标指引。文章综述了国内外多源图像融合及目标检测的研究发展现状,分析了经典的图像融合方法和目标检测理论框架,并对现有的弹载图像融合方法和目标检测方法进行分析,最后对未来研究的提升空间和发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 图像末制导 弹载图像 图像融合 目标检测

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快速凝固/粉末冶金技术制备挤压态AZ91合金热加工性能研究 被引量：1

7

作者 蒋滨安 周楠 +5 位作者 余炜 李娜 何志鑫 黄礼新 余晖 殷福星 《材料研究与应用》 CAS 2023年第4期605-611,I0001,I0002,共9页

对快速凝固粉末冶金制备的挤压AZ91镁合金,在温度为250—400℃、应变速率范围为0.01—1 s^(-1)下进行了热压缩变形试验。同时,利用热加工图分析评价了合金的热加工特性。结果表明:合金的流变应力,随变形温度的升高或应变速率的减小而减... 对快速凝固粉末冶金制备的挤压AZ91镁合金,在温度为250—400℃、应变速率范围为0.01—1 s^(-1)下进行了热压缩变形试验。同时,利用热加工图分析评价了合金的热加工特性。结果表明:合金的流变应力,随变形温度的升高或应变速率的减小而减小;同时,基于双曲正弦关系建立了描述流变应力行为的本构方程,RS/PM制备的AZ91挤压合金的热变形机制为晶格扩散控制的位错蠕变;通过微观组织验证了动态再结晶和流变失稳行为,当温度高于350℃、应变速率在0.01—0.1 s^(-1)时,合金的可加工性最佳。 展开更多

关键词 镁合金 粉末冶金 微观结构 本构方程 加工图

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信息化炮弹抗高过载设计方法 被引量：1

8

作者 钱立志 蒋滨安 郭佳晖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1310-1320,共11页

随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶... 随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程,阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵;总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术;提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路,明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果,为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。 展开更多

关键词 信息化炮弹 抗高过载 关键技术 功能防护 设计方法

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面向深度学习的弹载图像处理异构加速现状分析 被引量：5

9

作者 陈栋 田宗浩 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第3期10-17,共8页

本文分析了深度学习算法向工程应用转化存在的问题,结合陆军智能弹药的特点和发展趋势,分别从深度学习模型压缩、量化,硬件平台加速设计以及异构加速框架设计等方面进行研究,提出了面向深度学习的弹载图像处理异构加速体系,实现从算法... 本文分析了深度学习算法向工程应用转化存在的问题,结合陆军智能弹药的特点和发展趋势,分别从深度学习模型压缩、量化,硬件平台加速设计以及异构加速框架设计等方面进行研究,提出了面向深度学习的弹载图像处理异构加速体系,实现从算法开发到硬件异构移植的流程化设计。随后,利用DeePhi Tech的异构加速框架DNNDK对Yolo v3模型进行压缩、量化,权重压缩率90%以上,模型参数压缩率80%以上,实现了Yolo v3的轻量化设计。在DPU硬件加速架构的基础上,实现算法向弹载嵌入式平台的移植,其功耗和识别检测效率满足弹载图像处理的要求。 展开更多

关键词 弹载图像 深度学习 FPGA 脉动阵列 Winograd卷积

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地表未爆子弹药检测与识别定位技术研究综述

10

作者 陈栋 闫小伟 石胜斌 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,共10页

现代战争中,具有侦察、识别、打击、评估多种功能于一体的远程多用途子母弹被广泛应用,随之将在地表产生大量的未爆子弹药,对战场机动、疏散展开及纵深攻击等作战行动产生极大的阻碍作用。地表未爆子弹药因其特殊的可视特性,利用成像技... 现代战争中,具有侦察、识别、打击、评估多种功能于一体的远程多用途子母弹被广泛应用,随之将在地表产生大量的未爆子弹药,对战场机动、疏散展开及纵深攻击等作战行动产生极大的阻碍作用。地表未爆子弹药因其特殊的可视特性,利用成像技术和深度学习技术进行远距离、大面积、无接触式快速准确检测与识别,在军事上具有重要的应用价值。论文介绍了未爆子弹药检测常用方法及优缺点,概述了未爆子弹药在不同成像技术条件下的成像特点及其识别定位方法,分析了深度学习在未爆子弹药检测与识别领域的显著优势,并提出一种基于深度学习的无人机载式地表未爆子弹药快速检测与识别定位方法。 展开更多

关键词 未爆弹药 深度学习 成像技术 识别定位

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带有攻击角和视场角约束的制导炮弹导引律设计 被引量：4

11

作者 郭佳晖 蒋滨安 田宗浩 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1050-1056,共7页

针对制导炮弹攻击地面目标的末端导引问题,提出一种带有攻击角和视场角约束的有限时间滑模导引律。首先,在传统终端滑模面的基础上加入视场角约束,并构造正切型障碍李雅普诺夫函数来解决滑模面到达段的约束问题,以保证制导系统在状态受... 针对制导炮弹攻击地面目标的末端导引问题,提出一种带有攻击角和视场角约束的有限时间滑模导引律。首先,在传统终端滑模面的基础上加入视场角约束,并构造正切型障碍李雅普诺夫函数来解决滑模面到达段的约束问题,以保证制导系统在状态受限的情况下有限时间收敛。其次,利用扩张状态观测器来估计并补偿目标机动带来的扰动,有效削弱了导引指令的抖振现象。然后,基于稳定性理论对导引律进行分析与证明。最后,通过仿真对比验证该导引律的有效性与鲁棒性。仿真结果表明,该导引律不仅能满足攻击角和视场角约束,还具有指令连续、制导时间短、命中精度高等优点。 展开更多

关键词 导引律 角度约束 终端滑模控制 障碍李雅普诺夫函数 扩张状态观测器

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便携式远距离激光选通成像系统研究 被引量：4

12

作者 王书宇 艾磊 +1 位作者 陶声祥 顾国华 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第9期166-170,共5页

针对目前国内现有的选通成像系统体积比较庞大,无法便携使用的问题;对远距离激光选通成像系统进行了小型化设计,并通过独特设计的电动变焦机构实现了照明视场与成像视场的同步控制;实验结果表明:该系统体积小、重量轻,便于携带,可对4 k... 针对目前国内现有的选通成像系统体积比较庞大,无法便携使用的问题;对远距离激光选通成像系统进行了小型化设计,并通过独特设计的电动变焦机构实现了照明视场与成像视场的同步控制;实验结果表明:该系统体积小、重量轻,便于携带,可对4 km目标进行清晰成像,并具有良好的自适应调节功能。 展开更多

关键词 距离选通 小型化 激光主动成像

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面向弹载图像的深度学习网络压缩方法研究

13

作者 高一博 杨传栋 +1 位作者 陈栋 凌冲 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第1期95-103,共9页

针对基于深度学习目标识别算法具有网络结构复杂、参数量大、计算延迟高等特点,难以直接应用于弹载任务的问题,对网络轻量化方法进行了归纳总结。介绍了已有的压缩方法和轻量化网络的优点及各自特点,并选择各个方面优秀的算法进行比较... 针对基于深度学习目标识别算法具有网络结构复杂、参数量大、计算延迟高等特点,难以直接应用于弹载任务的问题,对网络轻量化方法进行了归纳总结。介绍了已有的压缩方法和轻量化网络的优点及各自特点,并选择各个方面优秀的算法进行比较。最后,结合深度学习在目标检测领域中的发展,对轻量化弹载图像目标识别算法进行了展望。 展开更多

关键词 网络模型压缩 轻量化网络 弹载图像 深度学习模型 算法移植

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单尺度Retinex图像增强算法在Xilinx FPGA上的高性能实现 被引量：4

14

作者 任梦洁 石胜斌 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2018年第4期44-49,共6页

为了满足弹载电视成像系统实时处理的要求,构建了一种基于Xilinx FPGA的弹载电视成像系统,在此基础上实现了单尺度Retinex图像增强算法模块的设计与应用。该系统采用Xilinx公司的Zedboard开发板构建弹载电视成像系统的处理框架,利用Viva... 为了满足弹载电视成像系统实时处理的要求,构建了一种基于Xilinx FPGA的弹载电视成像系统,在此基础上实现了单尺度Retinex图像增强算法模块的设计与应用。该系统采用Xilinx公司的Zedboard开发板构建弹载电视成像系统的处理框架,利用Vivado HLS工具将C语言实现设计的代码转化为相应的RTL代码,实现了单尺度Retinex算法IP核的并行设计。为了验证系统的可靠性和实时性,进行了静态和动态实验验证。结果表明,该系统在保证了视频图像增强效果的前提下,大大提升了单尺度Retinex图像增强算法的实时性,满足弹载电视成像系统的要求。 展开更多

关键词 XILINX FPGA VIVADO HLS 单尺度Retinex算法 弹载电视成像

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基于WiFi技术的军用蓄电池智能化管理系统的研究与设计 被引量：3

15

作者 蔡灿伟 焦贵伟 +1 位作者 陈翠华 刘闯 《蓄电池》 2018年第1期29-33,共5页

针对目前部队中对蓄电池只使用而欠管理这一现实问题,研究和设计了基于WiFi技术的军用蓄电池智能化管理系统。该系统利用了远程监控技术、WiFi无线传输技术,以及单片机技术,实现了建制规模军用蓄电池数字化的监测、管理和维护,为蓄电池... 针对目前部队中对蓄电池只使用而欠管理这一现实问题,研究和设计了基于WiFi技术的军用蓄电池智能化管理系统。该系统利用了远程监控技术、WiFi无线传输技术,以及单片机技术,实现了建制规模军用蓄电池数字化的监测、管理和维护,为蓄电池常态化监测、管理、维护和保养提供便捷的智能化管理平台。 展开更多

关键词 军用蓄电池 WIFI 无线传输 远程控制 单片机 数字化 智能管理

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基于OPNET仿真平台的弹载通信干扰机干扰敌跳频电台同步头的研究与实现 被引量：3

16

作者 张杰 陈栋 邵海霞 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第4期41-48,54,共9页

为探求弹载通信干扰机对敌跳频同步头的干扰效果,首先分析了传统跳频电台的干扰方式用于弹载通信干扰的不足之处,然后阐述了OPNET平台下基于同步头的弹载通信干扰模型的构建方法,最后进行了举例验证。结果表明,当只干扰敌跳频同步头时,... 为探求弹载通信干扰机对敌跳频同步头的干扰效果,首先分析了传统跳频电台的干扰方式用于弹载通信干扰的不足之处,然后阐述了OPNET平台下基于同步头的弹载通信干扰模型的构建方法,最后进行了举例验证。结果表明,当只干扰敌跳频同步头时,误码率相对较高,且干扰机电量损耗较少;在开启跳频功能的条件下,通信电台的抗干扰能力提升,误码率则相对较低。相关结论能够为弹载通信干扰机的设计和研制提供参考。 展开更多

关键词 弹载通信干扰 跳频电台 TOD同步头 同步头干扰 OPNET 模型构建

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气动加热影响下弹载红外侧窗成像方法研究 被引量：1

17

作者 孟奇 马丽芳 张航 《指挥控制与仿真》 2022年第6期96-101,共6页

针对常规弹载红外成像系统容易受气动加热影响的问题,开展了红外侧窗成像方法研究。采用数值模拟方法,计算了不同飞行工况下球面钝体弹头的气动加热情况,分析得到:头部侧身非驻点区域的高温效应远小于前端驻点区域,来流马赫数影响高温... 针对常规弹载红外成像系统容易受气动加热影响的问题,开展了红外侧窗成像方法研究。采用数值模拟方法,计算了不同飞行工况下球面钝体弹头的气动加热情况,分析得到:头部侧身非驻点区域的高温效应远小于前端驻点区域,来流马赫数影响高温区域的产生,飞行攻角不改变高温区域的极值但会影响其空间分布。因此,提出并设计一套红外侧窗成像系统,实验结果表明,该方法能够得到质量较好的成像效果,为降低气动热对弹载红外探测的不利影响提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 高速流场 气动加热 红外探测 模拟仿真 侧窗成像

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OPNET仿真平台下典型作战环境对弹载通信干扰效果影响研究 被引量：2

18

作者 钱立志 张杰 陈栋 《装备环境工程》 CAS 2020年第8期28-37,共10页

为了解和掌握典型作战环境下弹载通信干扰机的干扰效果,利用OPNET仿真平台建立弹载通信干扰模型,并在被干扰对象进程中刻画了典型作战环境下的信号传输模型,最后当跳频电台的发射天线高架时,对东南沿海和西南边境等两种典型作战环境进... 为了解和掌握典型作战环境下弹载通信干扰机的干扰效果,利用OPNET仿真平台建立弹载通信干扰模型,并在被干扰对象进程中刻画了典型作战环境下的信号传输模型,最后当跳频电台的发射天线高架时,对东南沿海和西南边境等两种典型作战环境进行了仿真验证。仿真结果表明:东南沿海环境下,干扰机下降过程中受到障碍物的阻挡时,干扰信号无法到达部分电台的接收端,导致电台接收端的信噪比有所提高;西南边境环境下,干扰机下降过程中由于山区地形的遮挡,对超短波电台的干扰信号阻挡较多,干扰效果不明显,而对短波电台的阻挡较少,被干扰的程度较大,使得短波电台出现了丢包。随着干扰机的进一步下降,对短波电台的干扰信号也被阻挡,使得对短波的干扰程度降低,其丢包率和误码率均逐步降低。相关结论对充分发挥典型作战环境下弹载通信干扰机的作战效能具有借鉴意义。 展开更多

关键词 弹载通信干扰机 典型作战环境 干扰效果 环境模型 信号传播损耗

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飞行器制导控制综合教学实验平台设计与实践 被引量：1

19

作者 王伟 陈柏霖 +2 位作者 陈栋 王正平 赵良玉 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第10期246-249,290,共5页

针对航空航天类专业的飞行器设计、探测制导与控制、航天工程等多门专业课程的教学,围绕人才培养理念和示范中心建设的目标,设计了飞行器制导控制综合教学实验平台。该实验平台采用“六模块×七环节”的教学模式,同时以研发自制无... 针对航空航天类专业的飞行器设计、探测制导与控制、航天工程等多门专业课程的教学,围绕人才培养理念和示范中心建设的目标,设计了飞行器制导控制综合教学实验平台。该实验平台采用“六模块×七环节”的教学模式,同时以研发自制无人飞行器制导控制嵌入式一体化实验仪为研究对象,强化学生对实验课程的认知。学生通过学习高动态飞行器复合制导模式系统的分解设计、软硬件设计、系统联调及评估验证等一系列的实验步骤,进一步强化了理论和实际相结合的能力以及团结、协作和创新的能力。 展开更多

关键词 飞行器 制导控制 自制实验仪 人才培养 教学实验平台

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考虑弹目速度时变的攻击角约束终端滑模导引律 被引量：2

20

作者 郭佳晖 田宗浩 +1 位作者 蒋滨安 张航 《战术导弹技术》 北大核心 2021年第5期87-93,共7页

针对制导炮弹和地面目标速度变化导致传统导引律制导精度不高的问题,提出了一种考虑弹目速度时变的攻击角约束终端滑模导引律。设计了自适应扩张状态观测器对弹目速度变化进行估计与补偿,减小了切换项的增益。改进了传统指数趋近率,提... 针对制导炮弹和地面目标速度变化导致传统导引律制导精度不高的问题,提出了一种考虑弹目速度时变的攻击角约束终端滑模导引律。设计了自适应扩张状态观测器对弹目速度变化进行估计与补偿,减小了切换项的增益。改进了传统指数趋近率,提高了滑模面到达段的动态品质,有效削弱了滑模面的抖振现象。通过数值仿真验证了该导引律的有效性,并与现有的导引算法进行了对比分析,结果表明,提出的导引律具有制导时间短、弹丸落速大以及命中精度高等优点。 展开更多

关键词 制导炮弹 导引律 攻击角约束 滑模控制 扩张状态观测器 指数趋近律 抖振抑制

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