摄像机视场约束下无人机视觉着舰导引方法

无人机基于计算机视觉技术进行着舰时,既需要关注自身的飞行轨迹是否合理,也需要注意所对应的视觉特征点在图像空间中的运动是否合理,即需要满足机载摄像机视场等约束。此外,由于海洋风浪等扰动作用,很难整定出合适的参数使视觉特征点以期望的轨迹运动,并使得图像误差以期望的动态过程收敛。针对这些问题,设计了一种将基于tau耦合策略的轨迹规划与IBVS相容的视觉导引方法,同时引入PPC理论以直接描述图像误差收敛的动态过程,并赋予参数整定工作明确直观的物理意义,从而降低参数整定的难度。最后仿真验证了所研究成果的可行性和有效性。     

垂直起降无人机自主视觉着舰方法

考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性,提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端,利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题,利用Tau理论实时规划出一条满足着舰软着落约束条件的期望轨迹,最终以无人机三维飞行速度矢量作为控制量设计了轨迹跟踪控制器。基于Unity3D软件开发视景仿真环境,模拟不同海况条件,对所设计系统进行了半实物闭环仿真验证。与传统轨迹规划方案相比,所提方法无需复杂优化迭代计算,能同时满足着舰的实时性和精确性需求。     

"自动控制原理"课程的探究性教学实践

本文针对目前"自动控制原理"课程教学中存在的问题,探讨了将探究性教学方法应用于教学实践的必要性和实施步骤.首先分析了"自动控制原理"课程的特点和教学现状,接着介绍了探究性教学方法的内涵,指出了本课程的探究性教学所要达到的目标,并探讨了在实践中相关的实现途径.教学实践表明,探究性教学方法提高了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的思维能力和创新能力,进一步加深了对自动控制原理知识概念的理解,为后续课程的学习奠定了坚实的基础.     

对李雅普诺夫第二法教学方法的探讨

本文针对“现代控制理论”课程中李雅普诺夫第二法这个知识点的教学方法进行了探讨。笔者首先分析了“现代控制理论”课程的特点,接着指出了李雅普诺夫第二法这个知识点所要达到的教学目标,针对目前教学中存在的主要问题探讨了若干条新颖的教学方法。教学实践表明,本文提出的教学方法提高了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的思维能力和创新能力,进一步加深了学生对李雅普诺夫第二法相关概念和定理的理解,为后续的课程学习奠定了坚实的基础。     

基于贝叶斯理论的手臂静脉线跟踪方法

提出了一种基于贝叶斯理论检测血管边界的手臂静脉线跟踪方法,该方法自动选取初始种子点,避免人工干预。跟踪血管时,将血管结构分为正常型、分支型和交叉型3种。每次迭代时综合考虑血管的横向和纵向特性。由于短距离内血管近似为直线,可利用多尺度直线模板对图像进行滤波,得到像素点的直线强度。使用高斯模型拟合血管横截面的灰度分布,基于贝叶斯最大后验概率准则,确定可能性最大的血管结构,从而得到局部血管的边界点、中心点、直径和方向。实验结果表明:与传统的阈值分割法和重复线跟踪法相比,所提方法提取出的手臂静脉线更准确、更全面,且具有较好的噪声稳健性。     

基于激光测距扫描的室内定位方法研究

在未知室内环境下,基于迭代最近点(ICP)匹配的同步建图与定位(SLAM)算法较为复杂,运算量较大,在微小型飞行器ARM嵌入式控制系统上实现难以保证实时性。本文提出了一种基于激光测距扫描的室内飞行定位方法,用室内环境的特征点替代激光扫描数据进行ICP匹配,减少了匹配时间,提高了SLAM算法的快速性。在环境特征点提取过程中,提出了一种真实特征点筛选机制,减少因虚假特征点导致的匹配误差,保证了匹配精度。设计搭建了试验平台,试验结果表明,本文提出的方法能够满足微小型飞行器室内飞行定位快速性和准确性的要求。     

“现代控制理论”课程研究性教学方法初探

本文针对目前"现代控制理论"课程教学中存在的问题,探索将研究性教学方法应用于教学实践,介绍了研究性教学方法的内涵,结合本课程的特点指出了研究性教学所要达到的目标,并探讨了在实践中相关的实现途径。教学实践表明,研究性教学方法提高了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的思维能力和创新能力,加深了对现代控制理论知识概念的理解,取得了良好的教学效果。     

地形跟随中的航迹规划与跟踪

航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一.根据目标区域地形高程数据,将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题.以矢量场法为制导策略,并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器.仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束,所提制导策略具备精确且可靠的航迹...