基于航迹预测的着舰指挥决策算法

为提高着舰指挥决策的准确度,以预测的着舰航迹为决指挥策依据,提出了基于航迹预测的着舰指挥决策算法。该算法分为航迹预测和指挥决策两个模型,两个模型以历史着舰数据为训练样本,分别基于RBF网络和属性相关贝叶斯算法建立。为提高预测模型的精度,针对着舰航迹的阶段特性,提出了基于RBF网络集成的着舰航迹预测模型。与常规算法的对比仿真实验表明:基于RBF网络集成的着舰航迹预测模型具有更高的预测精度,基于航迹预测的着舰指挥决策算法的决策结论与着舰指挥官的决策结论基本一致,能够有效提高着舰成功率。     

基于航迹预测的着舰指挥决策算法

为提高着舰指挥决策的准确度,本文以预测的着舰航迹为决指挥策依据,提出了基于航迹预测的着舰指挥决策算法。该算法分为航迹预测和指挥决策两个模型,两个模型以历史着舰数据为训练样本,分别基于径向基函数RBF网络和属性相关贝叶斯算法建立,并针对着舰航迹的阶段特性,提出了基于RBF网络集成的着舰航迹预测模型。与常规算法的对比仿真实验表明:基于RBF网络集成的着舰航迹预测模型具有更高的预测精度,基于航迹预测的着舰指挥决策算法的决策结论与着舰指挥官的决策结论基本一致,能够有效提高着舰成功率。     

舰载机着舰风险动态多属性决策

为解决传统着舰指挥官对于舰载机进舰过程风险描述的局限性,提出了一种基于优势保有度的着舰风险三角模糊语言变量多属性动态决策方法.分析相邻时刻决策结果的逻辑连续性,阐释动态多属性决策及其保有性概念,定义基于面积比例的三角模糊数可能度计算公式,通过计算基于优势保有度的排序向量实现舰载机着舰风险评测.算例分析表明,具有保有性的排序向量增加了各分量之间的区别,弥补了原计算方法排序分量过于相近的不足.基于优势保有度的动态决策方法可以解决传统静态决策过程中排序分量相同时不可决策的问题,决策结果与实际落点分布情况相符,证明决策方法在舰载机着舰风险评估中应用的合理性.     

基于LSTM-KF的无人机航迹跟踪算法

在量测信息有限的情况下,针对使用单一运动模型的卡尔曼滤波(KF)算法难以应对无人机航道跟踪的问题,提出了一种新颖的将长短期记忆网络(LSTM)和KF算法结合的LSTM-KF算法。首先,使用LSTM预测目标平均速度和瞬时速度的方法解决了非参数模型在位置预测任务中泛化能力差的问题。其次,分析了KF算法使用运动模型的预测局限性,提出利用LSTM的预测结果修正运动模型的预测结果的方法,来降低预测误差。修正后的预测结果与量测数据结合,实现对目标的状态估计。最后,将所提LSTM-KF算法在生成的轨迹上进行了验证,仿真结果证明,LSTM-KF算法比已有模型具有更高的跟踪精度和更强的鲁棒性。     

基于Hough变换的航迹起始算法

航迹起始是航迹处理中的首要问题。通过对目标航迹起始的Hough变换方法的研究,总结了目标航迹起始的经典Hough变换算法。针对该算法运算量大不满足实际应用的不足,提出了一种新的基于3/4逻辑的改进Hough变换航迹起始算法。该算法以3/4逻辑为起始航迹的依据,采用改进的Hough变换法判断一次点迹是否共线,有效的解决了在密集杂波环境中目标航迹的快速起始问题。该算法加入速度选通排除了部分杂波,降低了运算量,为该算法应用于工程实践创造了条件。     

舰载机着舰纵向时变风险权值矩阵预测控制

为实现舰载机纵向自动着舰,提出时变风险权值矩阵的预测控制方法来构建舰载机纵向自动着舰引导律。首先,建立基于偏差形式的舰载机纵向着舰非线性模型,根据航母实时运动状态动态求解飞机着舰过程平衡点,并获得线性模型的动态系统矩阵;其次,提出纵向着舰高维风险建模理论,并通过BP神经网络训练样本数据建立风险模型,根据高维风险模型构建预测控制的时变权值矩阵,给出并证明求解最优控制量的若干定理,推导出相应线性矩阵不等式,并设计状态观测器来观测当前无法直接测量的着舰状态。最后,在半物理仿真平台上验证建立的着舰引导律,通过仿真曲线证明了算法的可行性和有效性。     

基于BP网络的小型无人机航迹预测

随着人工智能技术、通信技术、网联技术的发展,以及无人机运行成本的降低等,我国民用无人机应用范围及应用领域日益扩展,已在城市物流、线路巡检、地质灾害预测、应急救援、地理测绘、山地运输等民用领域得到广泛应用.由于无人机种类繁多、运行环境复杂,无人机航迹分析及航迹预测已成为目前的研究热点.针对小型无人机运动特性及航迹预测问题...     

基于Douglas-Peucker算法的船舶AIS航迹数据压缩

为解决普通模式下,将海量AIS航迹数据显示在ECDIS平台上效率低、实时性差等问题,设计一种基于DouglasPeucker算法的AIS航迹数据压缩算法。通过分析AIS航迹数据的特征,总结普通模式下ECDIS平台AIS航迹显示实时性差的原因,提出在保留原始航迹特征和误差允许的范围内剔除冗余和重复信息的思想,结合Douglas-Peucker算法,根据设定的不同阈值提取出关键特征点从而对AIS航迹数据进行压缩。在VC2010平台下对该算法进行实现,实践证明,该算法能在较低失真度的前提下对船舶AIS航迹数据进行压缩,提高了轨迹回放、再现效率,与普通模式下ECDIS显示大量AIS航迹相比,系统占用资源少、处理效率高并具有较高的稳定性。     

基于遗传模拟退火算法的无人机航迹规划

航迹规划技术是无人机任务规划系统中重要的核心技术之一,无人机飞行空间广阔,需要一种快速搜索最佳路径的方法。首先在飞行区域中建立数字地图模型和防空威胁区模型,在满足无人机飞行约束条件的情况下,为无人机航迹规划提供一种遗传模拟退火算法,充分利用模拟退化算法的概率突跳特性和遗传算法强大的快速搜索能力。仿真结果表明,使用该算法无人机能够自动避开模拟数字地图的威胁区,搜索出一条安全有效航迹,并保证航线的完整性和最优性。     

基于小波变换的模糊航迹关联算法

航迹关联是实现分布式多传感器信息融合的关键技术.针对传统的模糊关联算法正确关联率低的问题,基于小波变换对传统的模糊关联算法进行了改进,提出一种新的航迹关联算法.首先,通过小波分析对目标航迹数据序列进行处理,获取新的航迹特征;然后,采用模糊均值聚类法确立隶属度函数、综合相似度和阈值判决准则,完成对已获取的新航迹特征的分类关联.仿真实验表明：与模糊算法相比,该算法的正确关联率提高约0.30.     

基于三角形拓扑相似性的航迹关联算法

针对多个传感器量测航迹在系统误差下关联融合困难的问题,提出基于拓扑4交差模型和三角形拓扑相似度的航迹关联方法,将传感器探测目标分成若干个拓扑三角形结构,使用4交差模型排除不同传感器探测中相关可能性小的三角形;然后定义三角形相似度,对归属于不同探测源的拓扑三角形相似程度进行度量,从而得出目标之间的相关程度,获取航迹关联结果。仿真结果表明,在目标密集编队时,该算法具有有效性。     

H.264中基于预测的快速模式决策算法

针对H.264采用多模式运动估计和模式决策等一系列新算法而引入的高计算复杂度问题,提出了一种基于预测的H.264编码快速模式决策算法.使用一种基于自适应阈值的提早退出检测算法,以较高识别率检测出静止宏块和区域运动宏块,及早作出模式决策;对未被判定的宏块使用基于预测的快速搜索算法得到所有4×4块的运动矢量;利用自底向上合并检测,得到其他模式块的运动矢量和最佳模式.实验结果表明,该算法与参考实现中的快速算法相比,仅损失了少量的图像质量和码率,但平均编码速度提高了30％.     

飞机着舰拦阻动力学分析

为了确定飞机着舰拦阻时的受力状态,对飞机拦阻过程进行了研究.在相关的假设下建立了对中着舰的数学模型(阻拦装置和飞机),并通过对飞机的载荷、缓冲系统和能量吸收装置的研究提出了动力学分析的公式.通过3种情况(重量、速度、甲板宽度)的算例分析了飞机和阻拦装置的变化规律和原因,结果表明采用提出的假设和公式来计算飞机着舰的动力分析是可行的.     

无人直升机视觉着舰中合作目标角点检测算法

舰载无人直升机自主着舰视觉导航在拍摄图像时,存在大尺度、角度畸变,使得合作目标角点难以检测,提出一种基于SIFT的分区双向匹配角点检测算法。设计了一种非对称彩色合作目标(由红色背板、绿色的H形和三角形组成),利用色彩信息对合作目标进行分割裁剪、识别,并分别对基准裁剪图和实拍裁剪图提取SIFT特征。为了提高SIFT特征匹配的实时性和准确性,提出了分区双向匹配策略。首先求取基准和实拍裁剪图中H形、小三角形重心以及H形上距离三角形重心最近的边缘点,以这三对匹配点求取基准图和实拍图间的粗略仿射模型。将基准裁剪图中的SIFT特征点经过该模型变换得到实拍裁剪图中的映射点,以每个映射点为圆心,以裁剪图宽度的1/4为半径将其分区,匹配时只选择每个映射点区域内的SIFT特征匹配点。同理,对基准裁剪图也进行分区处理。然后通过双向匹配及RANSAC算法剔除错误的匹配对,利用正确的匹配对完成基准图和实拍图仿射变换的精确模型。最后,将基准图中标定好的角点经过仿射变换获取实拍图中合作目标的角点位置。实验结果表明,该算法不仅精度高、鲁棒性强,而且具有较好的实时性。     

基于安全准则的拦阻着舰参数适配特性研究

基于相关安全准则,对飞机着舰的开环参数适配特性进行了分析,推导出适用于着舰适配包线求解的数学解析式,进一步解算出载机质量与速度的适配曲面,并搭建了1套全量动力学数学仿真模型对其有效性进行了验证。在此基础上,分析了影响适配包线范围的多种影响因素。结果表明,适配包线范围由驾驶员视野、载机失速速度、拦阻装置特性及载机轴向过载等约束决定;最小着舰速度由驾驶员视野准则及载机特性决定,最大着舰速度则根据拦阻装置特性及轴向过载约束确定;减小下滑角或增大襟翼偏角可以有效提高载机低速着舰性能,增加舰船航速则可扩展最大着舰速度的范围。     

基于粒子群算法的无人机航迹规划问题

首先将无人机航迹问题转换为多目标的TSP问题数学模型,建立了航迹规划问题的数学模型.然后将轨迹规划问题转换成一个求最短路径的单目标的有约束是优化问题,针对这类问题的求解,采用了一种新的粒子群算法并利用软件编程求解.最后验证了结果的可行性,同时讨论了结果的稳定性和收敛性.     

基于分层优化的飞行器实时航迹算法研究

针对飞行器的实时航迹规划问题，提出了一种基于分层优化的算法。首先根据启发代价函数预测下一个临时目标点的位置；其次通过一个有限项的多项式来逼近三维航迹在水平面内的投影，将航迹规划问题转化为多项式的系数寻优问题，利用微粒群算法进行优化搜索；最后结合逐次松驰法将所得航迹调整为可行航迹。用Matlab进行了仿真验证，证明了算法的有效性。     

基于逆协方差交叉的分布式航迹融合算法

针对航迹融合中数据相关性未知的情况,本文首先研究了航迹融合预处理手段,实现了局部航迹向全局航迹的坐标转换与航迹间的时间对准。然后研究了基于逆协方差交叉的分布式航迹融合算法,并利用结合位置均方根误差、状态协方差矩阵及海林格距离等指标的航迹融合评价指标对算法性能进行全面公允的分析,避免了单一指标的局限性。通过理论分析以及计算机仿真,与协方差交叉算法进行对比验证了该算法的有效性,同时验证了本文航迹融合评价指标的合理性。     

基于方位量测的异类传感器航迹关联决策方法

根据基于方位量测的航迹关联函数,找出最近邻的异常传感器航迹时,采用硬决策方法进行异类传感器航迹关联判决。仿真结果表明,该关联方法具有很高的正确关联概率。