基于线性矩阵不等式的智能飞行器航迹规划方法

智能飞行器在军用和民用领域发挥着越来越重要的作用. 在飞行过程中经常会出现累积的定位误差并且飞行到达应用场景时有定位精度要求,故需要对飞行轨迹进行适当的位置校正. 为此,提出了一种在复杂条件下的智能飞行器航迹规划方法,利用基于线性矩阵不等式(LMI)的优化方法实现最少校正次数和最短飞行距离的双重目标. 根据可用校正点数量以及它们对飞行器位置的不同影响,首先生成一个0~1三角变量矩阵来表示从点A开始的飞行航迹,以面向目标的方式不重复的遍历一系列校正点,并最终到达目标点;然后对航迹相关矩阵的变量项施加强制性的约束条件,将所有的约束作为一个整体转换和施加到之前定义的变量矩阵中,最后利用基于LMI的优化方法实现双重优化. 通过仿真结果验证了所提出的航迹规划方法在计算资源和优化结果方面比线性规划等其他优化方法更优越.      

基于GIS组件的航迹标绘系统设计与实现

试验用飞行航迹设计完成后通常需要将各航路点和航段标绘在信息丰富的地图中,用于对航迹是否采用或修改与否进行决策并备案留存。手工标绘一条飞行航迹,耗时一般为15～20 min;基于GIS组件的航迹标绘系统,在VC环境下采用DTIS_MAPX组件,数据接口基于XML技术实现,首次将部队手工标绘改进为程序自动读取数据,标绘飞行航迹,并生成配套图例,成功实现了4 s标绘一条航迹,操作简便高效,提升了部队信息化作战保障能力。     

浅析用GPS校正磁罗经自差

航海界通常采用爱利法来校正磁罗经自差。用GPS显示的航迹向COG来走主磁航向，然后用航向比对法来消除与测定磁罗经自差，这是一个新型的课题，并结合实际工作对该方法的可行性进行了分析。     

基于多时序遥感数据的中山站附近地区海冰监测及雪龙船航迹特点分析

极地海冰是全球气候系统的重要组成部分,具有一定的季节和年际变化,它对极地科学考察有着重要影响。本文利用MODIS L1B级数据,经监督分类提取冰雪二值图并计算海冰面积,分析2000—2014年中山站附近地区的海冰的季节性和年际变化;结合Landsat影像及雪龙船航迹数据,分析2007—2012年雪龙船到达中山站的航迹特点,为极地科学考察提供参考。研究结果表明,2000—2014年中山站附近地区海冰年际变化规律大体一致,且在每年8月至次年3月有明显的季节性变化规律——海冰面积在9月底10月初达到最大值,在2月中下旬达到最小值;雪龙船到达中山站时间为该地区海冰融化的初期,其航迹特点与海冰分布密切相关。     

基于地球椭球模型的符号形式的航迹计算法

分析了传统的航迹计算法存在的缺陷,为提高航迹计算精度,给出基于地球椭球模型的改进的墨卡托航法;从中分纬度的几何定义出发,导出地球椭球体上改进的中分纬度公式,在此基础上给出改进的中分纬度航法。本文所给算法公式均为符号形式,可以解决航海中不同参考椭球下的航迹精确计算问题。     

水工程体无人机贴近摄影和质量控制方法

针对倾斜摄影方法和近景摄影测量方法在水工程体三维实景重建中均存在不足的情况,提出了一种水工程体无人机贴近摄影和质量控制方法。通过带有RTK的无人机进行四点定位,从而快速确定拍摄面并进行贴近摄影;再对拍摄影像空中三角测量后的初始点云进行智能化分析,自动确定影像覆盖不足区域并进行补充摄影,以保证水工程体建模效果的精细与完整。通过清江水布垭大坝的无人机摄影与数据处理实验证明,该方法可高效快速地实现水工程的完整精细实景三维建模。     

一种基于方位估计的双站被动声呐航迹关联方法

当探测区域存在多个目标时,双站被动声呐测向系统通过目标方位线交叉定位会产生多个交点,对被动声呐的测量方位进行关联即是剔除虚假交点,选择真实交点。在两被动声呐对目标方位保持连续跟踪的条件下,提出了一种利用方位预关联形成关联航迹对目标的位置和方位值进行估计,根据估计值与传感器实测方位值的偏差大小来判定预关联正确性的决策规则,结合海上实验数据仿真验证了方法的有效性。     

海洋潮汐对对陆导弹登陆区的影响及优化方法

受海洋潮汐的影响,舰载对陆导弹攻击时,登陆区海岸地形瞬时高度会随海平面的涨落而产生相应变化,进而会影响导弹在预定参考航迹确定的情况下登陆飞行时的安全性。根据海洋潮汐计算模型,分析潮汐引起的海平面变化对登陆区海岸相对高度的影响,进而研究实际作战中海岸高度变化对导弹登陆飞行安全性的影响,提出了基于爬升点前移的航迹优化方法。仿真实验表明,给定参考航迹后对登陆区爬升航迹进行优化,能够在一定程度上提高舰载对陆导弹登陆飞行时的安全性,对登陆区的选取和航迹优化具有较好的现实意义。     

顾及复杂环境约束的无人机三维航迹快速规划

针对在地形、禁飞区、气象、危险物、通视约束等复杂环境下,无人机三维航迹规划存在效率差与精度低的问题,本文通过设计多层扩展A*算法,提出了一种顾及复杂环境约束的无人机三维航迹快速规划方法。该方法剖析典型复杂环境对无人机航迹的多种约束信息等,构建三维航迹规划环境模型;通过结合无人机自身性能约束,设计多层扩展A*算法进行三维分层扩展,搜索获取无人机最优参考航迹;采用线简化和线平滑的方式对参考航迹进行简化与优化;最后选择典型案例区域开展试验分析,证明本文方法能够快速准确地规划出复杂环境下的最优可行航线。     

关于等角航线的航迹计算公式及改进

对航海常用等角航线的航迹计算公式存在的常数化和近似化问题进行了详细的分析,由地图投影等角变形理论,推导其严密计算的表达式,并借助计算机代数系统对其中复杂的数学公式进行优化,提高了航线的精度,为航海人员提供了理论依据与实用公式。实验结果表明,改进的墨卡托航法航迹计算公式精度得到了大幅度的提高,正解误差和反解误差均在毫秒级,满足航迹精确计算的需要。