基于EKF和PF的多机器人协同定位技术

无论对于单机器人还是多机器人系统,定位能力是其完成各项任务的前提条件。针对常用定位技术难以满足移动机器人群体协同定位精度高、实时性强等要求,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波（EKF）和粒子滤波（PF）的混合定位技术。首先,对机器人进行运动建模,然后分别讨论基于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的机器人协同定位的基本原理、优缺点,在此基础上提出基于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波相结合的协同定位方法。结果表明,该算法在满足一定条件下可有效解决定位精度与运算量之间的矛盾,可实现在初始条件未知或存在较大误差情况下多机器人快速、精确地协同定位。     

一种多移动机器人主动协同定位方法的研究

 根据机器人之间的相对位置关系,设计了一种适用于多机器人协同定位的动态结构,在此基础上提出了基于决策论的多机器人行为协调方法,使机器人在定位过程中可以根据已获得的信息自主调整自己的行为,从而获得更多有益于定位的观测信息.通过引入协同进化自适应粒子滤波器,机器人可以稳定地跟踪自己以及其他机器人的位置假设,便于其主动定位时做出正确的决策.实验证明该方法能显著提高多机器人定位的效率和成功率.     

多工业机器人协同仿真系统的设计与实现

以多工业机器人协同自动化生产线仿真系统作为研究对象,着重研究了工业机器人控制技术、Smart组件控制技术、多机器人通信技术等关键技术,实现了控制系统运行过程的信息采集、通信、监控、信息反馈等功能,完成了搬运、加工、分拣等工艺过程。仿真调试运行表明,多工业机器人协同自动化生产线系统达到了预期的功能且符合设计要求,已具备较好的兼容性、高效性、可靠性和实用性等,满足了相应的生产要求。     

多机编队协同空战的概念及关键技术

介绍了空对空多机编队协同空战的基本概念和所涉及的关键技术,提供了关键技术所包含的具体内容和解决的方法。本文为从总体概念上了解和把握多机编队协同空战问题提供有益的参考。     

基于声音的分布式多机器人相对定位

声音定位系统是应用声音音波距离估算,实施系统控制,实现声音立体传播的效果,基于声音相对定位的基本理论,对声音的分布式多机器人相对定位进行分析,实现现代声音传播控制系统的实际应用作用得到创新传播.     

复杂环境下多机器人协同覆盖搜索路径规划

为提高复杂环境下多机器人协同搜索的覆盖效率及适应性,提出一种多机器人协同覆盖搜索路径规划策略。首先,在目标区域中利用协同进化粒子群优化(CCPSO2)算法进行传感器位置部署;其次,利用改进的K-means方法对传感器部署点进行聚类,实现有效的任务区域划分;最后,以部署的传感器位置为路径点求解旅行商问题(TSP),获取每个机器人的封闭路径,从而实现协同覆盖搜索。实验结果表明,所提算法能够在保证良好避障和覆盖周期最小化的同时,为每个机器人获得更均匀的覆盖路径,实现多机器人的有效协同覆盖搜索,且能够有效适应外部复杂环境,具有良好的鲁棒性。     

基于可重构体系的多机器人共享模块剩余能力估计

本文首先介绍了支持可重构体系的扩展Robix通信环境.在这个通信环境的基础上,提出了一种类pathChirp的多机器人共享模块剩余能力估计方法.该方法根据一组诊测数据流的排队延迟情况,分析由共享模块构成的整个路径的剩余能力.实验结果表明,该方法稳定可靠,适合多机器人体系结构验证和多机器人任务调度等应用.     

多机器人定位中基于熵的分布式观测量选择方法

本文提出了多机器人定位中基于熵的分布式观测量选择新方法.在多机器人基于相对观测量的合作定位中,当队列中某个机器人在某时刻获得多个相对观测量时,我们可以融合所有这些观测来更新整个队列的位置及协方差矩阵.但随着机器人个数及观测量的增加,定位计算量将迅速增长,影响了定位的实时性和有效性.为了减轻计算负担、保持定位的实时性,首先对这些观测量进行选择,找出那些具有大的信息量的观测,利用这些观测量来更有效的更新整个队列的位置及协方差矩阵.在保证一定定位精度的前提下,减少了整个队列定位的计算量,提高了定位的实时性和可靠性.我们研究比较了在选择不同数量的观测量的条件下,定位精度和定位时间的变化.仿真实验结果表明,基于熵的分布式观测量选择方法可有效地提高定位的效率,尤其是在机器人个数比较多的情况下,更能显示它的优势.     

采用栅格理论的多机器人系统任务元管理方法

以目标为研究对象以及传统的传感器管理方法已难以满足多机器人系统中的多传感器管理研究,但如果将目标与系统任务状态结合为目标任务状态,以其对应的任务元作为研究对象会使复杂系统简单化,而基于栅格理论的管理网络也可以有效地管理不同层次不同类别的任务元.并且可以实时地监测多机器人协同工作系统任务元权重的变化情况.首先将栅格网络中每一层的目标元素对应为多机器人系统不同级别的工作任务;其次从顶层开始,逐一确定上层任务包含哪些下层任务;然后采用基于离差最大化的多属性决策方法确定任务元的权重概率,最后以一简单算例验证该管理方法的简单有效.     

无线定位系统及其发展趋势

介绍了两种传统的无线定位系统及其优劣，并分析了产生定位误差的原因。传统的定位系统有其不可逾越的极限，预测一种新的无线定位系统一量子定位系统将取代传统的无线定位系统。可以大胆设想如果部分的在传统定位系统中引入量子技术，就可能使系统的性能获得革命性的提高。     

TDOA定位精度分析

研究了到达时间差(Time Dif ference of Arrival,TDOA)定位的基本原理,引入几何稀释度概念,通过实验仿真分析了不同因素对定位精度的影响,给出了实际工作中的布站形式建议,可为今后的工作提供参考。     

蜂窝移动定位系统定位精度提高算法的研究进展

提高蜂窝移动定位系统的定位精度是定位技术在CDMA系统中广泛应用的关键。针对提高移动定位精度算法的研究,分别从基本定位算法、非视距传播误差消除算法、抗多径干扰时延估计和抗多址干扰算法、数据融合定位方法等几个方面进行了详细的分析和讨论,综述了该领域的最新研究进展,提出了自己的观点。最后对移动定位精度提高算法研究的未来进行了展望。     

主动段弹道估计可观测性分析

空间红外预警系统仅可获得弹道导弹主动段尾焰辐射信号方位角信息，采用极大似然估计和非线性最小二乘估计可获得目标运动状态的迭代解。预警卫星与目标距离较远，测量方程非线性，可观测性较弱。本文即从估计误差CRLB和Fisher信息矩阵条件数入手，对弹道导弹目标主动段状态估计可观测性做出理论推导和仿真分析。     

无源雷达协同定位精度分析

通过对无源雷达测向定位和时差定位原理的分析,推导出定位精度的一般表达式及理论曲线。采用最小均方误差法对两种定位算法的结果进行融合,得出组合定位误差的分布,并讨论影响组合定位精度的因素。最后通过场景仿真,验证了精度计算方法的正确性。     

全球卫星导航系统的发展概况

今天,卫星导航系统已经在大量应用中广泛使用,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。迄今为止,比较完善的卫星导航系统已经有美国ＧＰＳ和俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ系统,它们的定位和定时精度都能满足严格的军用定位和定量要求。而对大量的卫星导航需求,欧洲计划推出自己的卫星导航系统Ｇａｌｉｌｅｏ。本文对现有的ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ系统进行了描述和比较,并对Ｇａｌｉｌｅｏ系统的计划方案进行了简要说明。     

Ka频段单偏置天线馈源定位精度分析

抛物面天线中,馈源与反射面的相对位置非常重要,因为它直接影响天线电气性能。以Ka频段单偏置抛物面天线为例,分析计算了馈源横向偏焦、纵向偏焦对天线方向图和增益的影响,并给出2组关于馈源偏焦距离与天线第一旁瓣电平和天线增益相对关系图,为今后天线结构设计提供一个理论依据。测试结果表明,该结果可以应用于实际工程。     

双/多基地制导雷达定位精度分析

介绍了双/多基地制导雷达五种定位方法,首先对T-R型雷达系统定位精度进行了系统仿真,然后对五种定位算法的优缺点进行分析比较。最后通过多站定位对定位性能好的两种算法进行数据融合。仿真结果表明,利用多基地制导雷达定位改善了基线附近的定位精度,使距离解算精度得到进一步提高。     

多机器人系统中的信息融合技术综述

对各种适用于多机器人系统的信息融合拓扑结构、融合方法进行了系统的综述,重点分析了适用于分布式多机器人协作系统及强化学习的信息融合结构,以及近年来神经网络、模糊系统、遗传算法、粗糙集理论等信息融合算法相互融合的发展趋势,并提出了若干多机器人系统信息融合目前存在的问题和发展方向。