检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2015年第5期41卷 911-918页

作者：冉华明周锐董卓宁车军北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 中航工业西安飞行自动控制研究所西安710065

针对空战中协同干扰任务分配问题,根据己方飞机的干扰功率、干扰工作频段、干扰样式,敌方飞机雷达的工作功率、工作频段、抗干扰样式,建立了干扰功率优势、干扰频率优势、干扰样式优势;再考虑己方飞机的干扰作战能力以及敌我双方的空战... 详细信息

针对空战中协同干扰任务分配问题,根据己方飞机的干扰功率、干扰工作频段、干扰样式,敌方飞机雷达的工作功率、工作频段、抗干扰样式,建立了干扰功率优势、干扰频率优势、干扰样式优势;再考虑己方飞机的干扰作战能力以及敌我双方的空战能力指数建立了总的干扰优势,建立了协同干扰任务分配模型.根据干扰后敌方飞机的距离性能以及敌我双方的空战态势,对己方飞机对敌方飞机的探测能力、攻击能力进行了研究,建立了多机协同探测加攻击任务分配模型.采用遗传算法对建立的任务模型问题进行优化求解.仿真结果表明,这些模型能够有效地完成协同干扰、探测加攻击任务分配.

关键词：协同干扰干扰优势协同探测攻击探测攻击优势任务分配

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基于特殊个体的网络进化博弈群智合作激发调控

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中国科学：技术科学 2023年第2期53卷 167-176页

作者：王浩淼魏晨邓亦敏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083

引导群体中智能行为的产生与传播是群体智能领域的重要研究方向.相互合作是自然界中常见的群体智能行为.本文建立了一种基于特殊个体的网络进化博弈模型,分析了群体激发合作水平的进化特性以及调控手段.首先通过在规则网络进化博弈模型... 详细信息

引导群体中智能行为的产生与传播是群体智能领域的重要研究方向.相互合作是自然界中常见的群体智能行为.本文建立了一种基于特殊个体的网络进化博弈模型,分析了群体激发合作水平的进化特性以及调控手段.首先通过在规则网络进化博弈模型中建立有效的干预控制体系结构,实现对群集系统的调控作用;然后通过设计基于群体智能的特殊个体控制规则,特殊个体能起到促进合作行为涌现的群智激发作用;最后利用蒙特卡罗仿真方法分析了特殊个体对群体进化特性的影响,并讨论了不同参数条件对合作水平的影响.

关键词：特殊个体网络进化博弈软控制群智合作激发蒙特卡罗仿真

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仿鸿雁编队的无人机集群飞行验证

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工程科学学报 2019年第12期41卷 1599-1608页

作者：杨庆段海滨北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083 鹏城实验室深圳518000

为了降低无人机集群控制的复杂度,高效解决大规模无人机集群控制和长距离飞行时集群变拓扑问题,设计了一种仿鸿雁群编队的无人机集群自主协同控制方法,借鉴自然界中的鸿雁编队行为机制,开发了面向无人机平台的分布式仿生集群控制系统.... 详细信息

为了降低无人机集群控制的复杂度,高效解决大规模无人机集群控制和长距离飞行时集群变拓扑问题,设计了一种仿鸿雁群编队的无人机集群自主协同控制方法,借鉴自然界中的鸿雁编队行为机制,开发了面向无人机平台的分布式仿生集群控制系统.鸿雁是一种常见的集群鸟类,其在迁徙途中表现的自组网和编队变拓扑行为与无人机集群飞行有极高的相似性.仿鸿雁编队行为机制的无人机集群飞行验证系统采用了低成本四旋翼无人机,利用无线局域网进行组网通信.外场飞行试验结果表明,自然界中的鸿雁编队行为机制有助于无人机集群的快速精准编队控制,实现了无人机的位置实时变拓扑,提高了无人机集群飞行的鲁棒性.

关键词：无人机鸿雁集群编队分布式控制局部通信

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时变切换拓扑下基于虚拟误差的无人机集群分布式协同控制

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中国科学：技术科学 2024年第9期54卷 1637-1651页

作者：张兆宇段海滨北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083

本文针对时变切换的受限通信链路条件下的无人机集群协同控制问题,设计了一种基于虚拟误差的多无人机分布式协同控制算法,研究对象设置为具有非线性耦合特性的四旋翼无人机集群.首先,使用时变切换无向拓扑来描述干扰存在的受限环境下通... 详细信息

本文针对时变切换的受限通信链路条件下的无人机集群协同控制问题,设计了一种基于虚拟误差的多无人机分布式协同控制算法,研究对象设置为具有非线性耦合特性的四旋翼无人机集群.首先,使用时变切换无向拓扑来描述干扰存在的受限环境下通信链路通断特性,将连续可微的权重函数用作邻接矩阵元素,用以描述邻居节点间通信链路的时延阻滞特性.其次,设计姿态内环控制回路的指令驱动力矩,消去非线性姿态旋转误差项,利用障碍李雅普诺夫函数证明姿态控制内环系统稳定性.此外,在外环位置控制回路中引入两个辅助控制量,利用其构造与原平动动力学系统等价的辅助误差系统.利用该虚拟误差系统设计满足推力有界性的控制输入,避免每个节点的控制系统对节点自身和邻居节点的位置及速度信息的反馈需求,将集群内全部无人机节点的虚拟位置、速度误差以堆叠形式构造位置控制回路李雅普诺夫函数,基于姿态回路的渐近稳定证明位置闭环控制系统的渐近稳定性.最后,设置仿真场景中的通信拓扑为满足一致联合准强连通的时变无向切换拓扑,引入4个四旋翼无人机节点开展分布式协同控制律的仿真实例验证,进一步将本文设计的分布式控制协议分别同其他文献中所提出的基于虚拟系统的分布式控制算法及基于滑模误差流形的控制算法相对比,验证本文所提出算法能够仅在给定中心参考速度前提下跟踪速度积分所得的虚拟领导中心轨迹,且在集群构型保持和速度一致性控制方面具有显著优势.

关键词：四旋翼无人机集群分布式控制虚拟误差法时变拓扑

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高超武器与常规导弹协同攻击策略可行域研究

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航空学报 2015年第7期36卷 2291-2300页

作者：赵启伦陈建李清东任章李亮北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室上海机电工程研究所

对于高超声速武器与常规导弹协同攻击问题,提出一种同时满足法向过载约束、遭遇时间约束与终端角度约束的协同攻击策略。为提高突防能力,实现战术隐身效果,具有常规气动外型的导弹从目标正面进攻;高超声速导弹利用自身高速和大范围持续... 详细信息

对于高超声速武器与常规导弹协同攻击问题,提出一种同时满足法向过载约束、遭遇时间约束与终端角度约束的协同攻击策略。为提高突防能力,实现战术隐身效果,具有常规气动外型的导弹从目标正面进攻;高超声速导弹利用自身高速和大范围持续高机动能力,绕到雷达视场盲区,从目标两侧进攻;两类导弹的同时命中将对目标形成多对一的打击态势。考虑到实际工程中两类导弹机动能力的限制,推导出了保证协同攻击策略可行的充分条件,得到了协同攻击策略可行域的解析解,并分析了可用过载、飞行速度与攻击阵位对可行域的影响。仿真结果表明,协同攻击策略可以满足给定的多个约束条件,具有良好的可行性。

关键词：高超声速飞行器协同制导过载约束遭遇时间约束终端角度约束可行性分析

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带爪无人机自主控制技术新进展

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中国科学：技术科学 2024年第8期54卷 1533-1548页

作者：段海滨王壮壮霍梦真孙永斌北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083

带爪无人机因同时具备作业机构的高精度操作能力和无人机的灵活机动性而被广泛关注.随着带爪无人机应用需求的增加和能力边界的拓展,国内外学者对其关键技术的研究日趋深入.本文对带爪无人机的作业机构构型、建模和控制方面的代表性研... 详细信息

带爪无人机因同时具备作业机构的高精度操作能力和无人机的灵活机动性而被广泛关注.随着带爪无人机应用需求的增加和能力边界的拓展,国内外学者对其关键技术的研究日趋深入.本文对带爪无人机的作业机构构型、建模和控制方面的代表性研究进展进行了讨论分析,并分别从作业机构和无人机平台角度阐述了其演变历程,将带爪无人机的建模方法分为整体建模法和独立建模法,在自主控制方面归纳了目前所研究的经典控制及机器学习方法,并分析了其优缺点.讨论了带爪无人机自主控制的技术难点和痛点,并对其未来发展方向进行了展望.

关键词：带爪无人机作业机构无人机平台动力学建模自主控制

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基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划

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控制理论与应用 2011年第1期28卷 131-136页

作者：武善杰郑征蔡开元北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室北京100191

针对实时航路规划问题,综合考虑航路最优、平滑性、全局收敛性以及从威胁域的逃逸能力等限制时,还没有有效的规划算法.为此提出了一种基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划方法.该方法将无人机的航路规划行为分为局部和全... 详细信息

针对实时航路规划问题,综合考虑航路最优、平滑性、全局收敛性以及从威胁域的逃逸能力等限制时,还没有有效的规划算法.为此提出了一种基于行为协同和虚拟目标相结合的无人机实时航路规划方法.该方法将无人机的航路规划行为分为局部和全局行为:局部行为采用基于模糊控制的方法,用来实现威胁体规避;全局行为使用全局算法,通过全局目标和虚拟目标的切换实现了全局目标收敛和威胁域边界跟踪,然后通过模糊控制器对两种行为进行协同.最后通过分析、证明以及几种不同情形下的仿真表明该方法具有航路短、平滑和全局收敛的特点.

关键词：航路规划行为协同模糊控制虚拟目标

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基于空气动力学模型含雷达散射截面观测的联合目标跟踪识别

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兵工学报 2014年第3期35卷 318-325页

作者：郭鹏白亮武梦洁蒋宏北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 洛阳电光设备研究所火力控制技术国防科技重点实验室河南洛阳471009

以地基被动警戒雷达为应用背景,主要监视低空突防来袭目标,利用地面上多个商业广播发射的无线电调频(FM)信号,提出基于空气动力学模型含雷达散射截面(RCS)观测的联合目标跟踪识别技术。该技术使用空气动力学模型来描述目标的平动和转动... 详细信息

以地基被动警戒雷达为应用背景,主要监视低空突防来袭目标,利用地面上多个商业广播发射的无线电调频(FM)信号,提出基于空气动力学模型含雷达散射截面(RCS)观测的联合目标跟踪识别技术。该技术使用空气动力学模型来描述目标的平动和转动,并将分类器输出的具体参数传递给跟踪器,实现基于动力学模型的跟踪;同时将RCS包括在观测中,它既可提供主要的分类特征,又可根据跟踪器的输出来预测RCS值。跟踪与分类被紧密结合,充分发挥联合跟踪识别的优势,有效提高目标的跟踪性能和识别概率。运用FEKO电磁仿真软件,实时获得目标的RCS观测值,通过粒子滤波实现联合跟踪识别,搭建了基于FM信号的被动雷达目标跟踪识别仿真平台。仿真结果表明,交互式多模型正则化粒子滤波的跟踪精度和识别概率都要优于交互式多模型粒子滤波。

关键词：雷达工程空气动力学模型雷达散射截面联合跟踪识别 FEKO电磁仿真软件粒子滤波

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基于分区的安全关键软件体系及其时间分析研究

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系统仿真学报 2013年第7期25卷 1704-1709页

作者：汤小明张新国中航工业自控所飞行器控制一体化技术重点实验室西安710065 中航工业集团公司北京100084

以综合模块化航空电子系统为研究对象,针对分时分区体系提出了其时间分析模型,结合IPET和不变量分析设计并实现了时间分析工具IMATime。采用SNU Benchmark对IMATime进行了时间评估。并采用IMATime对分时分区软件平台FCOS进行了三级分析... 详细信息

以综合模块化航空电子系统为研究对象,针对分时分区体系提出了其时间分析模型,结合IPET和不变量分析设计并实现了时间分析工具IMATime。采用SNU Benchmark对IMATime进行了时间评估。并采用IMATime对分时分区软件平台FCOS进行了三级分析,分析结果除了能够指导系统通用设计外,还能提供综合模块化航空电子系统的专用参数分区周期和分区容限。最后针对某综合了飞行控制系统,导航系统和数传系统的综合航空电子系统进行了实例分析。

关键词：综合模块化航空电子分区安全关键系统时间分析可调度性分析

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基于流水避石原理的无人机三维航路规划方法

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航空学报 2013年第7期34卷 1670-1681页

作者：梁宵王宏伦李大伟吕文涛北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所北京100191

借鉴自然界流水避石现象,提出一种基于流体计算的无人机(UAV)三维(3D)航路规划方法。首先介绍了球心位于坐标原点时,球形障碍三维绕流问题的解析解。之后采用旋转平移矩阵与流线数据叠加方法生成了任意位置多障碍同时存在的三维流线。... 详细信息

借鉴自然界流水避石现象,提出一种基于流体计算的无人机(UAV)三维(3D)航路规划方法。首先介绍了球心位于坐标原点时,球形障碍三维绕流问题的解析解。之后采用旋转平移矩阵与流线数据叠加方法生成了任意位置多障碍同时存在的三维流线。为验证解析解的有效性同时给出该方法基于数值模拟的计算过程,对适合无人机三维航路规划的流体模型和数值求解方法进行了分析,并给出了通过数值模拟求解航路的方法。最后,根据无人机机动约束对流线进行处理得到可飞航路,将航路长度、纵向和横侧向机动次数作为子目标函数对航路进行综合评价。仿真结果表明:解析法航路规划中,圆球障碍的地形建模简单计算量小,航路集中在由起点至终点的航路带间;数值法航路规划适合障碍分布复杂的地形,航路分布于规划空间中。这两种方法的航路平滑,能够满足无人机飞行约束,航路具有绕流意义的最优性,可以避免势场法的局部极小问题,并且可以提供多条备选航路。

关键词：无人机三维航路规划流体力学无人机约束综合评价

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