检索结果-内蒙古大学图书馆

西北工业大学学报 2021年第S01期39卷 1-9页

作者：魏启钊齐瑞云姜斌南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室江苏南京211106

针对具有非最小相位特性的高超声速飞行器纵向动力学模型,考虑舵面发生卡死和失效故障、系统参数不确定的问题,提出了一种基于输出重定义形式的自适应鲁棒容错控制方法。对于高度子系统中由于升降舵和升力耦合产生的不稳定内动态,重定... 详细信息

针对具有非最小相位特性的高超声速飞行器纵向动力学模型,考虑舵面发生卡死和失效故障、系统参数不确定的问题,提出了一种基于输出重定义形式的自适应鲁棒容错控制方法。对于高度子系统中由于升降舵和升力耦合产生的不稳定内动态,重定义系统输出,将俯仰角作为系统新的输出,对新内动态进行一些坐标变换,设计出俯仰角期望的跟踪指令。对于系统重定义后的高度和速度子系统,将未知非线性函数参数化并写成未知气动参数和函数向量的乘积形式,采用自适应学习律估计未知气动参数和故障参数,基于Lyapunov稳定性定理进行了系统稳定性理论分析,通过仿真验证了所给方法的有效性。

关键词：非最小相位高超声速飞行器自适应控制容错控制

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一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM

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导航定位与授时 2021年第5期8卷 71-78页

作者：段胜青熊智赵耀崔雨晨周帅琳南京航空航天大学自动化学院先进飞行器导航控制与健康管理工业和信息化部重点实验室

针对多机器人视觉SLAM在实际应用中带宽受限的问题,设计了一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM系统。系统中引入了NetVLAD神经网络模型,通过改进NetVLAD降低了多机器人回环检测的计算资源占用,提高了回环检测的实时性。提出了一种针... 详细信息

针对多机器人视觉SLAM在实际应用中带宽受限的问题,设计了一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM系统。系统中引入了NetVLAD神经网络模型,通过改进NetVLAD降低了多机器人回环检测的计算资源占用,提高了回环检测的实时性。提出了一种针对描述子缺失情况下的特征匹配算法,提高了回环检测与相对量测的鲁棒性,并提出了一种增量式多机器人位姿图共享和优化方法。最后,通过在KITTI数据集进行测试,验证了该SLAM系统能有效减少多机器人通信过程中的数据传输,具有与单机器人SLAM相当的定位精度和实时性。

关键词：多机器人SLAM 低数据传输改进的NetVLAD 位姿图优化

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基于直接升力的空中加油对接飞行控制

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兵工自动化 2021年第5期40卷 62-67,93页

作者：黄永康袁锁中闫留浩南京航空航天大学自动化学院先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106

为解决传统空中加油对接过程中受油机纵向轨迹跟踪控制存在时间滞后的问题,提出一种基于直接升力的空中加油对接飞行控制方法。采用非线性L1制导的方法生成横纵向加速度指令,设计2种直接升力方案对受油机纵向轨迹控制加以改进,采用动态... 详细信息

为解决传统空中加油对接过程中受油机纵向轨迹跟踪控制存在时间滞后的问题,提出一种基于直接升力的空中加油对接飞行控制方法。采用非线性L1制导的方法生成横纵向加速度指令,设计2种直接升力方案对受油机纵向轨迹控制加以改进,采用动态逆方法对姿态回路设计,通过扩张状态观测器对动态逆内回路进行补偿。仿真结果表明:采用的2种方案均能消除纵向轨迹跟踪的时间滞后,实现受油机纵向轨迹的快速响应,完成空中加油的成功对接。

关键词：空中加油非线性L1制导直接升力对接控制动态逆扩张状态观测器

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非充分光照下的单目合作目标提取算法

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导航与控制 2022年第1期21卷 25-31,65页

作者：张逸舟许睿曾庆化李一能罗怡雪南京航空航天大学导航研究中心南京211106 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106 南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室南京211106

合作目标方案在辅助飞行器着陆、物资投递、工程量测中具有重要应用价值。为解决单目视觉定位任务中非充分光照条件下合作目标识别不准确、提取过程易丢失等问题,提出了结合改进自适应局部阈值二值化与形态学约束的轮廓提取方案。以图... 详细信息

合作目标方案在辅助飞行器着陆、物资投递、工程量测中具有重要应用价值。为解决单目视觉定位任务中非充分光照条件下合作目标识别不准确、提取过程易丢失等问题,提出了结合改进自适应局部阈值二值化与形态学约束的轮廓提取方案。以图像明度通道值作为灰度化依据,提出使用自适应局部阈值的方法对像素点进行二值化处理,结合使用形态学约束条件筛除冗余轮廓与Douglas-Peucker算法拟合轮廓边缘,可在非充分光照条件下实现对合作目标的准确提取。实验结果表明,该算法在光照不足、光照不均条件下具有高达92.3%的标记召回率,单帧解算耗时不超过2×10^(-4)ms,兼顾了鲁棒性与实时性的使用需求。

关键词：合作目标单目视觉非充分光照局部阈值形态学约束

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连续障碍环境下无人机实时避障控制

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电光与控制 2020年第4期27卷 6-10,14页

作者：张乐袁锁中黄永康南京航空航天大学自动化学院先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211100

针对小型固定翼无人机在未知环境下,面对墙壁等连续型障碍物不能快速实时防撞的问题,提出了一种结合多幂次滑模趋近律和超螺旋观测器设计的无人机避障控制方法。首先通过空间位置关系和无人机运动学方程建立无人机避障系统数学模型,进... 详细信息

针对小型固定翼无人机在未知环境下,面对墙壁等连续型障碍物不能快速实时防撞的问题,提出了一种结合多幂次滑模趋近律和超螺旋观测器设计的无人机避障控制方法。首先通过空间位置关系和无人机运动学方程建立无人机避障系统数学模型,进而利用多幂次滑模趋近律快速收敛的特性设计了无人机避障制导律;同时考虑到传感器误差和系统建模等造成的不确定性,引入了超螺旋干扰观测器加以补偿,并对系统的收敛性加以证明。仿真结果表明,所提出的避障控制策略能够使无人机快速避开连续障碍,同时对传感器扰动有较强的鲁棒性。

关键词：固定翼无人机实时避障制导律多幂次滑模趋近律超螺旋干扰观测器

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基于视惯融合的无人飞行器导航数据仿真方法

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飞控与探测 2022年第4期5卷 44-49页

作者：张逸舟曾庆化许睿王景琪罗怡雪南京航空航天大学自动化学院导航研究中心南京211106 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106 南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室南京211106

无人飞行器在卫星信号拒止情况下难以获得较高的导航精度。为此,需要研究基于载体自身传感设备的自主导航定位方法。立足于飞行器平台的视觉惯性紧耦合算法架构VINS-Mono,提出并设计了一种视觉惯性数据仿真方法,针对匀速直线运动过程无... 详细信息

无人飞行器在卫星信号拒止情况下难以获得较高的导航精度。为此,需要研究基于载体自身传感设备的自主导航定位方法。立足于飞行器平台的视觉惯性紧耦合算法架构VINS-Mono,提出并设计了一种视觉惯性数据仿真方法,针对匀速直线运动过程无法恢复视觉尺度的问题,进行了初始化运动轨迹补充。仿真研究结果表明,该方法补充的轨迹能够很好地对齐视觉与惯性信息并恢复尺度,实现导航参数的正确求解。在理想条件下,500m平飞范围内定位误差占比不超过真值的3.5%,可作为评估卫星拒止环境下无人飞行器视觉惯性组合导航性能的参考方案。

关键词：无人飞行器卫星信号拒止 VINS-Mono 初始化仿真方法

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融合明度特征的V-SAD立体匹配算法

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导航定位与授时 2021年第4期8卷 90-97页

作者：李一能曾庆化张月圆刘建业张逸舟南京航空航天大学导航研究中心南京航空航天大学先进飞行器导航控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室

针对SAD算法难以对图像中纯色与弱纹理部分进行准确匹配的问题,提出了将HSV空间明度特征与SAD算法相融合的立体匹配算法,称为V-SAD算法。首先将图像从RGB空间转化至HSV空间,并根据H、S、V值将像素点按照颜色分为10类,同时得到明度特征... 详细信息

针对SAD算法难以对图像中纯色与弱纹理部分进行准确匹配的问题,提出了将HSV空间明度特征与SAD算法相融合的立体匹配算法,称为V-SAD算法。首先将图像从RGB空间转化至HSV空间,并根据H、S、V值将像素点按照颜色分为10类,同时得到明度特征图。然后结合SAD算法需要的灰度特征图计算匹配代价,得到初步的视差图。接着,根据HSV空间的颜色信息对图像进行分割,结合数学形态法求解分割区块中的独立连通域。再利用边缘生长法对每一个连通域的视差进行恢复。最后,使用左右一致性检测方法对视差图进行优化。实验结果表明,利用图像的明度信息衡量纯色与弱纹理区域的匹配点的相似度是有效的,该V-SAD算法有效改善了SAD算法在弱纹理和纯色区域的匹配效果,平均误匹配率下降了13.02%。

关键词：立体匹配 HSV彩色空间图像分割 SAD算法边缘生长

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混合小推力航天器轨道保持高性能滑模控制

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航空学报 2019年第7期40卷 216-227页

作者：陈弈澄齐瑞云张嘉芮王焕杰南京航空航天大学自动化学院南京211100 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211100 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

针对采用太阳帆、太阳电混合小推力推进的航天器,研究了其在日心悬浮轨道的保持控制问题。为解决已有控制方法中未综合考虑内部未建模动态和外部未知扰动的问题,以及进一步提高系统控制性能,设计了一种高性能滑模控制策略。首先,考虑模... 详细信息

针对采用太阳帆、太阳电混合小推力推进的航天器,研究了其在日心悬浮轨道的保持控制问题。为解决已有控制方法中未综合考虑内部未建模动态和外部未知扰动的问题,以及进一步提高系统控制性能,设计了一种高性能滑模控制策略。首先,考虑模型不确定性,建立了混合小推力航天器在日心悬浮轨道柱面坐标系的动力学方程;其次,基于改进型条件积分滑模面和径向基(RBF)神经网络设计了控制律,结合自适应方法在线估计不确定参数;接着,将求取的虚拟控制量在推进剂最优条件下转换成实际控制量,即太阳帆姿态角和太阳电推进力;最后,数值仿真验证了上述设计方法提高了系统鲁棒性,减小了轨道位置超调,并且混合推进相比于单一太阳帆推进,在更短收敛时间内控制精度提高了4个数量级,相比于单一太阳电推进,一年可以节省约89.6%的推进剂。

关键词：混合小推力太阳帆日心悬浮轨道条件积分滑模面径向基(RBF)神经网络自适应控制

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区域导航无人机空中基准站的多源信息融合容错导航系统研究

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导航与控制 2020年第4期19卷 111-118页

作者：刘建业许建新熊智王融南京航空航天大学导航研究中心南京211106 先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106 卫星通信与导航江苏高校协同创新中心南京210016

作为卫星导航系统的补充和备份,区域导航服务系统近年来得到较大发展。在基于无人机的区域导航服务系统中,无人机自身的定位精度对区域导航服务系统的可靠运行有直接的影响。针对无人机导航传感器及系统的容错和可靠性问题,设计了具有... 详细信息

作为卫星导航系统的补充和备份,区域导航服务系统近年来得到较大发展。在基于无人机的区域导航服务系统中,无人机自身的定位精度对区域导航服务系统的可靠运行有直接的影响。针对无人机导航传感器及系统的容错和可靠性问题,设计了具有针对性和自优化功能的多源信息融合容错导航方案,提出了一种优化的基于矢量分配形式的自适应联邦滤波算法。通过对每个状态量设计不同的信息分配系数,实现传感器量测噪声的动态优化调整,有效减小了传感器故障对融合导航系统的影响,提高了无人机导航系统的鲁棒性。验证分析表明,该方法可以减小子滤波器故障信息对融合导航系统联邦滤波全局估计的影响,避免了故障子滤波器在信息重置过程中对系统造成的污染,提高和保障了无人机空中基准站多源信息融合导航系统的稳定性和可靠性。

关键词：区域导航组合导航联邦滤波矢量信息分配无人机空中基准站

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多传感器组合导航完好性研究

多传感器组合导航完好性研究

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第十一届中国卫星导航年会

作者：史进恒曾庆化刘建业邱文旗孙克诚南京航空航天大学导航研究中心先进飞行器导航控制与健康管理工业和信息化部重点实验室卫星通信与导航江苏高校协同创新中心

完好性是衡量全球导航卫星系统(GNSS)实际应用性能的重要指标,同样其对多传感器组合导航性能而言也极其重要。本文基于配备卫星、雷达、光电三种感知传感器的组合导航需求,借鉴了GNSS对完好性水平的定义及计算方法,研究了GNSS/雷达/光... 详细信息

完好性是衡量全球导航卫星系统(GNSS)实际应用性能的重要指标,同样其对多传感器组合导航性能而言也极其重要。本文基于配备卫星、雷达、光电三种感知传感器的组合导航需求,借鉴了GNSS对完好性水平的定义及计算方法,研究了GNSS/雷达/光电多传感器组合导航系统完好性的评定方法。不同传感器的量测误差在空间分布上存在较大差异,极易导致组合导航系统保护水平PL估值过于乐观。本文针对不同空间范围传感器特性差异

关键词：完好性组合导航 GNSS 雷达光电

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