基于PNDSC 的欠驱动AUV编队控制器设计

针对含有模型不确定与未知海洋环境扰动下的欠驱动自主水下航行器(AUV)的编队控制问题, 提出一种基于预估器的神经网络动态面(PNDSC) 控制算法. 将动态面法引入控制器的设计中, 采用神经网络逼近AUV模型中的不确定项与海洋环境的扰动, 并结合预估器设计了神经网络权值的离散迭代更新率. Lyapunov 稳定性分析表明, 闭环系统所有信号是一致最终有界的. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

基于三维场景出图的拼接制作2.5维地图算法

针对目前2.5维电子地图的制作与其三维虚拟场景相对独立,且不易更新维护的问题,提出了对三维场景进行图片输出并拼接实现2.5维地图制作的算法。首先设定摄像机长宽值作为最小出图单位,在指定范围内,使用最小出图单位以任意水平角度和俯仰角度输出三维虚拟场景效果图,并记录相关空间信息。然后根据图片左上角点坐标值对所输出图片进行无缝拼接。实验结果表明,该方法在保证地图空间实体表现能力的同时,能够快速替换图中更新区域,提高2.5维地图制作效率。     

基于多异类传感器信息融合的微型多旋翼无人机实时运动估计

针对无人飞行器视觉定位结果存在较大时延而影响飞行器运动状态估计精度的问题,提出了一种基于多传感器数据融合的实时运动估计方法.首先,利用机载惯性测量元件(IMU)提供的姿态信息优化单目视觉定位算法,使得视觉定位结果的时延减小.然后,在利用卡尔曼滤波器估计飞行器运动状态的过程中,考虑了视觉定位结果的时延,利用加速度信息进行时延补偿.最终得到实时的高精度运动估计结果.在自主研制的四旋翼飞行器系统上对本文提出的方法进行了验证.通过与不考虑时延的方法的结果以及真实数据进行比较,证明了本方法的有效性.     

基于参数方差调节萤火虫算法的三维路径规划

为了提高萤火虫算法大范围搜索时的速度和精度,提出了一种参数方差调节萤火虫算法。首先分析基本萤火虫算法,在此基础上提出了参数方差调节萤火虫算法的核心思想：计算种群亮度的方差评估种群的敛散性,根据进程调节参数,进而达到改进萤火虫算法的目的,并给出了算法的实现步骤和流程;然后在四个优化测试函数中将参数方差调节萤火虫算法与基本萤火虫算法、遗传算法、粒子群算法进行比较和分析,发现参数方差调节萤火虫算法在测试中能迅速的找到符合精度要求的解,且成功率是100%,具有较好的稳定性,较之其他算法优势明显;最后通过构建计算能量消耗的目标函数在有实际背景和地理参数的自主式水下潜器三维路径规划的仿真实验中应用参数方差调节萤火虫算法,在三维海底环境中规划出符合要求的路,从而证明了参数方差调节萤火虫算法在三维路径规划中的实用性。     

高速数据传输单元

为了满足无人机数据链对下行数据高速实时传输的要求,实现了一种基于PowerPC处理器和IEEE1394总线的高速数据传输单元。首先介绍了无人机数据链对下行数据传输设备的设计需求,其次详细介绍了下行数据传输设备的系统结构和数据传输单元的软硬件实现,最后通过 IEEE1394总线环绕测试的方法,验证了数据传输单元的功能和性能。验证结果表明：该数据传输单元具有设计简单、传输速率高、可靠性高和功耗低的特点,具有广泛的应用前景。     

与抽样相结合的县级作物遥感面积估算应用实例

为了探索遥感卫星影像和无人机调查在实际遥感面积估算中的调查效果和适用性,以广东省阳春市晚稻为例,采用卫星影像与无人机调查结果相结合,使用两种面积估算方法进行2013年晚稻种植面积估算。实验结果表明,比估计和回归估计方法的估算结果分别为22 501.1hm2和22 781.1hm2,二者的CV分别为8.84%和1.03%。研究结果表明:1无人机调查可获得高质量的面积测量信息;2优化后的样本能够支持面积估算过程,但其理论意义需要更进一步地讨论与证明;3卫星数据与无人机调查数据相结合的方法可以提供满足统计精度要求的面积测量结果,具有良好的应用前景。     

Proactive privacy for a driverless age

Autonomous vehicles are on the cusp of disrupting the entire transportation industry and current privacy legislation is not yet equipped to deal with the changes being spurred by this innovation. This paper enumerates and elucidates on the various privacy concerns that are specific autonomous vehicles. It also proposes the principles of “Privacy-by-Design”, an industry trend pertaining to other arenas of privacy, be adapted and used for regulating privacy around autonomous vehicles. It calls for the NHTSA (National Highway Transportation Safety Administration), with guidance from the FCC, and the FTC, to use their expertise in creating administrative rules that will protect the privacy of the public. Having learned valuable lessons from recent privacy concerns in the mobile device industry, the Privacy-by-Design approach would help ease the transition into this useful, but potentially intrusive technology. Currently, privacy is receiving significant attention in publications, but with autonomous vehicles being a nascent industry, there is very little being said about the privacy concerns specifically pertaining to these technology autonomous vehicles. Recent strides in the technology and the legislative acceptance of these vehicles have made them a widely discussed topic, and thus makes a thorough discussion of privacy related specifically to this technology both timely and relevant. This paper provides an early assessment of an area of concern that is growing as rapidly as are autonomous vehicles. The technology is being proven effective and safe, so the real focus will shift to use concerns, like privacy. The autonomous vehicle industry is still early in its development, and there is imminent opportunity to anchor privacy into the fundamentals of autonomous vehicles, preempting numerous potential infringements.     

无人机转偏角测量优化仿真研究

为了保证无人机飞行过程中的安全可靠性,需对无人机转角偏移量进行测量.传统的测量方法为了简化计算过程,保证同步性,忽略了无人机飞行中的转角方向偏移误差,以遗传算法进行迭代计算,由于子代不断继承父代的包含误差的基因,导致测量过程存在较大缺陷,提出一种基于改进遗传算法的无人机转角偏移测量方法,分析了无人机转角偏移测量原理,给出遗传算法的一般模型,在此基础上,引入随机方向法,给出选择空间,确定基点,对产生的个体数以及产生的个体进行记录统计,产生一个随机向量,通过判断比较各自的适应值,获取优良的个体,从而有效实现无人机转角偏移量的测量.仿真结果表明,所提方法在增强无人机转角偏移量测量精度及可靠性方面具有很高的优越性.     

基于世界大学城空间的计算机课程教学探讨

传统的课堂教学已经无法满足当前的教育教学需要,世界大学城空间的出现,有效改变了传统的教学模式,提供了一种新的教学、交流和学习模式。介绍了世界大学城空间的应用,并且设计了世界大学城空间下的计算机课程教学环节,最后提出来世界大学城空间的计算机课程教学的几点思考。     

A two‐step control approach for docking of autonomous underwater vehicles

This paper presents a novel integrated guidance and control strategy for docking of autonomous underwater vehicles. The approach to the base, and hence the control design, is divided in two steps: (i) in the first, at higher speed, the vehicle dynamics is assumed to be underactuated, and an appropriate control law is derived to steer the vehicle towards the final docking path, achieving convergence to zero of the appropriate error variables for almost all initial conditions; (ii) in the second stage, at low speed, the vehicle is assumed to be fully actuated, and a robust control law is designed that achieves convergence to zero of the appropriate error variables for all initial conditions, in the presence of parametric model uncertainty. Simulations are presented illustrating the performance of the proposed controllers, including model uncertainty and sensor noise. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.