无人机航迹规划常用算法综述

为促进航迹规划技术的发展,对航迹规划常用算法进行综述。首先对航迹规划的规划思想和构成进行分析; 其次将航迹规划算法分为传统经典算法和现代智能算法两大类,对其中几种常用算法进行分析总结; 最后阐述现代智能算法在航迹规划应用中的改进、多重算法的融合改进以及多无人机四维航迹规划算法研究3 个研究热点及未来发展趋势。     

Chemical composition and antioxidant activity of essential oil from aerial parts of Teucrium flavum L. subsp. flavum growing spontaneously in Tunisia

The objectives of this study were to chemically characterise and evaluate the antioxidant potential of the essential oil from Teucrium flavum L. subsp. flavum growing spontaneously in Tunisia. The volatile oil was extracted by hydrodistillation of the aerial parts in a Clevenger type apparatus. Forty constituents were identified via GC and GC-MS analysis. β-caryophyllene (32.5%) and α-humulene (17.8%) were the most abundant components. The evaluation of free radical scavenging activity using stable DPPH free radical showed that the volatile oil exhibits a moderate antioxidant activity and reduces DPPH to 50% at EC₅₀ value of 1230 μg mL^? 1.     

A hybrid feedback control strategy for autonomous waypoint transitioning and loitering of unmanned aerial vehicles

We consider the problem of autonomously controlling a fixed-wing aerial vehicle to visit a neighborhood of a pre-defined waypoint, and when nearby it, loiter around it. To solve this problem, we propose a hybrid feedback control strategy that unites two state-feedback controllers: a transit controller capable of steering or transitioning the vehicle to nearby the waypoint and a loiter controller capable of steering the vehicle about a loitering radius. The aerial vehicle is modeled on a level flight plane with system performance characterized in terms of the aerodynamic, propulsion, and mass properties. Thrust and bank angle are the control inputs. Asymptotic stability properties of the individual control algorithms, which are designed using backstepping, as well as of the closed-loop system, which includes a hybrid algorithm uniting the two controllers, are established. In particular, for this application of hybrid feedback control, Lyapunov functions and hybrid systems theory are employed to establish stability properties of the set of points defining loitering. The analytical results are confirmed numerically by simulations.     

无人机数据链带内连续波电磁干扰效应研究

数据链是无人机的重要分系统,是确保无人机实现地空通信的关键一环,但容易受到外界电磁干扰的影响而发生通信中断甚至硬件损伤.针对某型无人机数据链的前门耦合电磁敏感特性,对数据链设备进行电磁干扰的等效注入试验,研究了单频和双频电磁干扰对数据链的效应规律,得到了数据链敏感频点的失锁阈值以及误码率和信噪比的变化趋势.研究表明:由于大功率干扰信号通过自动增益控制电路,在射频前端降低了中频工作信号的输出功率,导致数据终端信噪比降低、误码率上升;当双频干扰均位于带内时,与单频干扰相比,在射频前端对工作信号增益的压缩作用更强,导致失锁时双频干扰中的任意一个干扰功率均低于只有单频干扰时的阈值,表明数据链带内干扰存在多源非线性增强效应.      

移动边缘计算中的无人机群协同任务卸载策略研究

针对应急灾害中通信受限的场景,研究了基于移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)的无人机群(unmanned aerial vehicles,UAV)协同任务卸载问题。在对系统通信过程和计算过程的延时与能耗分析的基础上,设计联盟效用函数和回报函数,并基于享乐博弈模型提出联盟分割形成算法。理论分析证明,该算法最终收敛于某个稳定的联盟分割。仿真结果表明,相比其他典型策略,提出的策略具有更低延时和能耗,能够提升用户服务体验、增加设备续航时间,解决通信受限问题。     

离子推力器栅极组件热变形测量方法

栅极组件是离子推力器的核心部件,其所包含的多层栅极结构在工作过程中会发生热变形,导致栅极间距发生改变,进而影响离子推力器的工作性能及寿命。为了实现栅极结构在实际工况下热变形的非接触测量与评估,本研究提出了基于摄像测量的栅极变形观测方法,评价了不同图像分析方法（灰度重心法、圆拟合法、灰度匹配法）对变形测量精度的影响。结果表明灰度匹配方法观测精度高,环境适应性好;同时,设计并实现了一套栅极热变形环境模拟与变形测量系统,可实现高温、通水、通气环境下变形的高精度观测。最后,对环境箱通水通气对测量精度的影响进行了评价,结果表明二者均会对测量精度造成影响,通水对实验结果的影响大于通气的影响。     

实景三维模型缺陷修复关键技术

为了有效提高实景三维模型反映各类型地理要素的准确度和精细度以充分支撑实景三维中国建设工作,本文首先将当前无人机倾斜摄影三维重建后的三维模型中存在的模型缺陷系统性分为四大类型,并分析其产生的原因。随后,本文针对性地提出了三种关键技术：一是基于连通性和欧氏距离聚类的交互式悬浮物去除,利用图割理论和随机一致性抽样算法识别和删除悬浮物;二是基于图割理论的水面半自动整平,在利用Grabcut算法提取水面区域的同时为其赋予统一高程以实现水面的平整;三是基于深度网络模型的水体纹理inpainting填充,利用卷积神经网络和深度对抗训练以获得水体纹理的特征和结构从而实现水体缺失纹理的修复。最后,本文利用湖北省宜昌市的实际生产数据进行了修复实验,实验结果表明本文提出的各项关键技术能够有效修复三维模型缺陷,从而使实景三维模型具备更精细的地理实体和地理景观还原度。     

一种高精度遥感影像配准融合方法

介绍了一种实用的高精度遥感影像配准、纠正、融合方法．该方法将数字摄影测量技术应用于遥感影像定量化处理，不仅解决了长期困惑遥感信息定量化处理的理论和实际应用问题，而且为大规模生产提供了实用的手段，使遥感信息定量化处理步入实际应用的新阶段．     

利用区域信息的航拍图像分割

提出一种利用区域信息的航拍图像分割模型。针对GAC模型和Chan-Vese模型存在的不足,提出一种符号压力函数,该符号压力函数可以有效地增大模型的作用范围。与Chan-Vese模型相比,新模型不受初始条件的限制,进一步增大了模型的作用范围。新模型利用了图像的区域信息,可以同时将目标的内外边界分割出来。在新模型中,水平集函数不必初始化为符号距离函数,节省了计算开销。与传统的基于水平集方法的模型相比,新模型不含曲率项,实现简单。实验结果表明,与GAC模型和Chan-Vese模型相比,新模型的分割精度高于3%,分割速度快6倍以上。     

飞机空中加油问题的研究

讨论了飞机的空中加油问题,通过比较不同方案下主机的最大作战半径,找到了辅机给主机空中加油的最佳方案,分析了存在多个基地时各基地的位置及辅机在各基地的数量,研究了二维坐标下主机的最佳飞行路径,给出了解决问题的办法.整个思路由浅入深,通过考虑辅机数目n分别为1,2,3,4的特殊情况进而探讨一般的规律,包括辅机在基地无加油时间和有加油时间以及主机在空中盘旋等不同假设条件下的复杂情况,并将统计出的数据列表对比,获得了更直观的认识.在最后进行了展望,希望结合实际中的飞机空中加油问题综合考虑风力、风向等随机因素的影响,拓展到3维空间的更复杂模型中,使飞机的空间加油问题变得更有实际意义.