紫外光通信协作无人机防撞编队的控制方法

为了研究强电磁干扰环境下无人机防撞编队的避障控制效果, 采用无人机编队间紫外光通信模型, 对传统人工势场法进行改进, 给出了具体无人机编队机间和无人机与障碍物的势场函数, 实现无人机编队在飞行的同时可以进行局部避障。结果表明, 在相同条件下, 改进后的人工势场法比传统人工势场法的避障时间减少了7.38%, 避障总路径减少了5.8%, 将改进后的避障算法应用到编队中可实现无人机编队的机间避障与外部障碍物的规避, 且编队间能够保持固定队形飞行至目标点。这一结果对强电磁干扰环境下无人机编队避障的研究有一定的应用价值。     

β-阶毛氏条件下G-Brown运动驱动的多维倒向随机微分方程

本文建立了G-Brown运动驱动的多维倒向随机微分方程(G-BSDE)解的存在唯一性结果,其中G-BSDE的生成元f和g关于y满足β-阶毛氏条件、关于z满足Lipschitz条件.     

一种无人机集群安全高效的分区集结控制策略

针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略。考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小。将近集结点区域等分为多个分区,不同分区内的UAV均按一定规则依次沿直线向所分配目标集结点航行,无多余航路能耗且互不影响。UAV间通过紫外光进行稳定的机间通信并共享已知信息实现集群内部信息共享。实验结果表明:随着分区数的增多,集群的集结时间呈阶梯型下降,阶梯高度与各分区所含UAV数目的最大值呈近似线性关系,预测碰撞概率逐渐降低接近于0,验证了所提方法的可行性和有效性。另外,根据实验结果得出的规律提出了一种依据不同需求选择最佳分区数的方法。     

激光对微型无人机跟瞄充电系统的设计与实现

为了提高微型无人机(MUAV)的续航时间,基于二轴扫描振镜的工作原理,设计了一套激光对MUAV的远程实时跟瞄充电系统.系统采用硅光电池阵列作为光斑位置传感器,其信号经扫描跟踪算法处理后,在地面与MUAV间建立起无线数传反馈链路,控制二轴扫描振镜改变激光发射方向,实现激光束对MUAV的扫描与实时跟踪;同时硅光电池阵列也作...     

无线紫外光协作蜂群无人机集结算法研究

针对存在电磁干扰的复杂多变环境下,蜂群无人机机间通信与位置信息交互受到较大干扰,导致无人机之间形成编队速率和效率降低.提出以"日盲"紫外光(200 nm～280 nm)作为通信媒介,利用其全天候、可非视距、抗干扰能力强等优点设计紫外光信标结构,同时提出一种利用无线紫外光在蜂群无人机机间进行通信定位的方法提升电磁干扰环境下蜂群无人机的通信定位能力;通过建立飞行引导误差模型,改进领航者-跟随者算法在蜂群无人机集结过程中误差反馈大的问题.最终对比理想情形下仿真结果,验证了改进的算法在实际情形下,通过较小幅度的调整可以迅速完成集结.     

一种无人机集群安全高效的分区集结控制策略

针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略.考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小.将近集结点区域等分为多个分区,不同分区内的UAV均按一定规则依次沿直线向所分配目标集结点航行,无多余航路能耗且互不影响.UAV间通过紫外光进行稳定的机间通信并共享已知信息实现集群内部信息共享.实验结果表明:随着分区数的增多,集群的集结时间呈阶梯型下降,阶梯高度与各分区所含UAV数目的最大值呈近似线性关系,预测碰撞概率逐渐降低接近于0,验证了所提方法的可行性和有效性.另外,根据实验结果得出的规律提出了一种依据不同需求选择最佳分区数的方法.     

高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块

针对采用边发射半导体激光器芯片进行多线集成窄脉冲半导体激光模块设计时，存在激光器芯片的排布位置受限、排列密度受限及发射板光轴方向尺寸较大等问题，研制了高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块。首先分析了寄生参数对驱动能力的影响，通过减小寄生电感和寄生电阻以获得高峰值窄脉冲驱动电流；然后进行芯组设计，通过设计侧面金属化陶瓷载体，将激光器芯片电极从陶瓷载体侧面引出，该结构将激光器芯片出光方向旋转90°,实现了激光垂直板面出射和板面自由排布，同时极大地压缩了光轴方向尺寸；最后将芯组和驱动电路进行整体设计，在密集排列的同时兼顾关键电路的均匀布局，实现了16线激光器芯片0.7 mm间隔的高密度排布和垂直板面出光。测试结果显示，模块的单路峰值输出功率约为80 W,脉冲宽度约为6 ns,功率不一致性≤5%。