检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2020年第4期52卷 74-83页

作者：付其喜梁晓龙张佳强侯岳奇陕西省电子信息系统综合集成重点实验室(空军工程大学) 西安710051 中国人民解放军94582部队河南驻马店463200

为解决多无人机基于航向的合作式短期冲突探测与解脱问题,提出一种局部集中双层优化的合作式方法.首先将既有冲突约束与潜在冲突约束视为同一类型约束,以保证多无人机冲突问题在最大范围内求解,并设计了基于采样的冲突探测方法;通过旋... 详细信息

为解决多无人机基于航向的合作式短期冲突探测与解脱问题,提出一种局部集中双层优化的合作式方法.首先将既有冲突约束与潜在冲突约束视为同一类型约束,以保证多无人机冲突问题在最大范围内求解,并设计了基于采样的冲突探测方法;通过旋转局部坐标系减少了搜索的可行区域数量,且分析了终点约束与切线约束两种解脱约束条件;然后运用图论的方法对多无人机冲突问题进行冲突关系划分,将由机动导致的无人机额外飞行距离作为解脱代价设计了机动代价函数,为求解所设计的机动代价函数这个非线性优化问题提出了双层优化策略,即先利用随机并行梯度下降法(stochastic parallel gradient descent,SPGD)搜索航向解脱的初始可行解,再运用序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)求得最优解以进行最优的航向解脱.最后运用蒙特卡洛法对算法进行了可靠性评价.结果表明,本方法能够满足在线规划的需要,在解脱开始距离D avo=τ×v i(τ=25 s)的情况下能够实现100%的冲突解脱,该方法能够在保证多无人机冲突解脱安全性的基础上减少机动消耗.

关键词：无人机冲突解脱双层优化随机并行梯度下降法序列二次规划蒙特卡洛法

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基于样条插值的液晶空间光调制器衍射效率优化方法研究

引用

红外与激光工程 2022年第9期51卷 248-257页

作者：康丁王春阳王子硕王增郑青泉西安工业大学兵器科学与技术学院陕西西安710021 西安市主动光电成像探测技术重点实验室陕西西安710021 长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130022

针对液晶空间光调制器阵元间相位调制量偏差降低光束衍射效率的问题,提出基于样条插值的液晶空间光调制器衍射效率优化方法。依据泰曼-格林干涉原理,搭建了相位调制系统。对调制器加载阶梯变化的灰度图,通过计算干涉条纹移动量,绘制液... 详细信息

针对液晶空间光调制器阵元间相位调制量偏差降低光束衍射效率的问题,提出基于样条插值的液晶空间光调制器衍射效率优化方法。依据泰曼-格林干涉原理,搭建了相位调制系统。对调制器加载阶梯变化的灰度图,通过计算干涉条纹移动量,绘制液晶空间光调制器相位调制曲线。采用三次样条反插值法对相位调制曲线进行校正,实现对相位调制量的相位补偿。搭建液晶空间光调制器衍射效率测试系统,对所提优化方法进行实验验证,并与随机梯度下降法进行了对比。结果表明:当光束偏转角度为1.56°、0.78°、0.39°、0.19°时,文中所提方法提高了30%~40%的光束衍射效率,相较于随机并行梯度下降法,衍射效率提高了2%~8%。该方法有效抑制了栅瓣能量,提升了主瓣光束衍射效率,克服了随机并行梯度下降法迭代次数多,优化速度慢,易陷入局部最优的缺点。

关键词：液晶空间光调制器样条插值相位调制衍射效率优化随机并行梯度下降法

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液晶光学相控阵光束指向控制技术研究

液晶光学相控阵光束指向控制技术研究

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作者：李兰婷长春理工大学

学位级别：硕士

液晶光学相控阵(LCOPA)是一种新型的可编程相位调制器件,通过外加电压调制入射激光的波前相位,实现远场光束指向控制,具有体积小、重量轻、功耗低、抗辐射能力强等优点,在空间激光通信、激光雷达和激光定向能武器等国防军事领域有着广... 详细信息

液晶光学相控阵(LCOPA)是一种新型的可编程相位调制器件,通过外加电压调制入射激光的波前相位,实现远场光束指向控制,具有体积小、重量轻、功耗低、抗辐射能力强等优点,在空间激光通信、激光雷达和激光定向能武器等国防军事领域有着广泛的应用前景。目前,液晶光学相控阵器件受限于制作工艺、温度及大气干扰等影响,光束偏转性能远低于理论水平。因此,本文从液晶光学相控阵的基本理论出发,对液晶光学相控阵衍射效率和偏转精度优化两方面展开了深入研究,主要研究内容如下:首先介绍了液晶光学相控阵的基本结构及其电光效应,在此基础上,研究了液晶光学相控阵的指向矢分布、电压-相移特性及光束偏转原理:采用差分迭代算法求解液晶指向矢分布,推导出相位延迟与电压之间的关系,并建立了光束偏转控制模型。从衍射效率和偏转精度两方面入手,建立偏转误差模型,深入研究影响光束偏转性能的因素,为下一步进行性能优化提供了理论依据和指导。针对光束衍射效率低的问题,设计了光束性能优化系统,在分析传统光学衍射模型的基础上,建立了液晶光学相控阵衍射模型,为分析远场光强分布提供了理论支撑;采用随机并行梯度下降法对液晶光学相控阵光束性能进行优化,并建立相应的优化评价指标,经仿真实验验证,基于随机并行梯度下降法的优化方法,在提升了优化迭代速度的基础上,可实现衍射效率达80%的优化效果。针对光束偏转精度低的问题,搭建光束偏转闭环控制系统,从器件材料特性及动力学原理出发,定性分析了液晶光学相控阵数学模型,并通过实验测试数据建立了精确的传递函数;设计了基于向量的增益鲁棒性分数阶控制器,进行了仿真实验验证,对于给定幅值为1、频率为0.16HZ的正弦扰动信号,系统扰动抑制比为-21.09dB。实验结果表明,基于分数阶控制器的液晶光学相控阵光束偏转闭环控制系统呈现出良好的动态性能和鲁棒性。

关键词：液晶光学相控阵液晶指向矢分布随机并行梯度下降法分数阶控制

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