军用地面无人车辆的发展

指出了军用地面无人车辆的3个发展阶段,介绍了遥控车辆和自主车辆的组成及研制关键技术.遥控车辆的研制已趋于标准化,自主车辆仍处于实验阶段,其技术可推广应用于有人驾驶车辆,智能车辆是军用地面无人车辆的未来发展方向.     

美国在研的无人地面车辆

据报道，在2003年伊拉克战争中，共有日种以上的地面机器人用于各种战斗。尽管此次战争中作用机器人的数量尚没有公布，但是美军自1991年海湾战争以来此次伊位克战争重视使用机器人的倾向是很值得关注的。美国无人地面车辆现在已经列为美国陆军在研的未来战斗系统的核心装备之一。毫无疑问，到2010年未来战斗系统列装之时，陆军要求获得的主要机器人将是运用性能可靠的机器人。根据日前掌握的情况，即使空军和海军陆战队。为了用于处理臭弹和地雷以及为基地和补给所等担任警戒任务的目的。也都就无人地面车辆的运用提出了强烈的要求。针对陆、海、空军的军用机器人日前正在作为下一代的重要兵器而受到关注的情况。美国正在推进各种军用机器人的研究开发。     

美军无人地面车辆概述（一）

对美国陆军无人地面车辆（又称军用机器人）进行概要介绍,编译的原文为截止到2007年底的美国政府公开发布资料,分为引言、轻型无人地面车辆、中型无人地面车辆、重型无人地面车辆、大型无人地面车辆等5章,包括20多种研制和投入使用的型号,本文为第一部分。     

无人地面车辆——地面战争的新利器

无人地面车辆(亦称"机器人")是一种能够受控或自主完成复杂地形机动、辅助或取代作战人员完成特定作战/保障任务的无人地面机动平台,是信息技术与工业技术高度复合发展的产物,是人类传统作战行动在陆战场上的扩展。无人地面车辆在未爆弹药处理、简易爆炸装置探测、预警侦察、安全巡逻、战场救护、探扫雷、城区辅助作战和后勤保障等很多战术作战领域发挥了重要作用。     

无人地面车辆测评体系研究

预先制定好的测评体系能够明确相关技术的指标,从而引导无人地面车辆的快速发展。提出了一种科学的无人地面车辆综合测评体系,包括：测试内容、测试环境、测试方法和评价方法。设计了从简单到复杂、由易到难的分层次测试内容。根据无人地面车辆测试内容的层次性要求设计了多层次（复杂度）的测试环境。为了实现对测试车辆测试过程的实时、全方位的监测,研制了移动测试平台和无线图像传输系统。采用模糊可拓展层次分析法实现了无人地面车辆的定量评价。提出的无人地面车辆的测评体系已经成功应用于“中国智能车未来挑战赛”。     

美国公布无人地面车辆细节

最近，美国联合防务公司公布了美国陆军未来战斗系统中两种无人地面车辆的细节。这两种在研的无人地面车辆分别是侦察型和突击型，都采用6×6通用底盘，重量均为8．5吨，都能用C—130运输机空运，符合美国陆军对所有未来战斗系统的基本要求。     

无人地面车辆

"20世纪地而作战的核心武器是坦克,21世纪则很可能是无人战车。"——《21世纪战略技术》无人地面车辆如今已成为世界各国争相研制的"热点"兵器。从海湾战争、科索沃战争到阿富汗战争和伊拉克战争,无人机、无人地面车辆等无人平台在信息化战争中的作用日益凸显,逐渐成为信息化     

美军无人地面车辆应用领域分析

近年来,随着非传统军事威胁的增多,以及在城市、水面、山地条件下执行反恐任务的增加,士兵和有人装备面临的威胁更突然、更直接、更致命。由于无人地面车辆能够代替战斗人员完成部分作战任务,可有效降低人员伤亡,并可在人类难以承受的恶劣环境下遂行任务,因此获得了空前的发展机遇,近年来,已有越来越多的无人地面装备加入了作战序列。美国在无人地面车辆发展和应用领域一直都保持着最活跃的发展态势,据统计,2004年,美陆军装备无人地面车辆仅163辆,2005年为1800辆,2006年猛增到4000辆,2008年增加到了大约6000辆,预计到2030年美陆军装备无人地面车辆将达到地面车辆总数的一半。截止到2009年6月,部署到伊拉克和阿富汗等作战区域的无人地面车辆就已达到了35000辆,涵盖了多种作战领域。如果说精确打击装备使现代战争发生了深层次变化的话,那么,无人地面装备将会再一次引发作战样式的重大变化。     

地面无人平台动力源集成技术发展综述

地面无人平台动力源是地面无人平台系统中的核心组成部件,直接影响地面无人平台的机动性能与作战性能,是各国在地面无人车辆技术体系中重点发展和攻克的关键技术之一。根据国内外地面无人平台动力源集成技术的发展现状,阐述和分析内燃机系统动力源、纯电驱动系统动力源、燃料电池系统动力源、混合动力系统动力源4种形式动力源的特点和应用范围,从内燃机-发电机组集成技术、动力电池集成控制技术、功率电子集成技术和能量综合管理控制技术方面总结地面无人平台动力源集成技术发展中的关键技术及其发展趋势,同时指出地面无人平台动力源集成技术目前存在的挑战,并对发展趋势进行了展望。     

军用地面无人机动平台技术发展综述

地面无人机动平台对发展高机动地面无人战斗系统具有重要的战略意义,是当前各国国防科技领域的研究热点。文中综述了军用地面无人机动平台的发展历程与最新进展,分别阐述和分析了其基本组成和发展特点,然后从环境感知、运动规划、跟踪控制等方面总结了军用地面无人机动平台发展中的关键技术,并对军用无人机动平台的研究方向和研究重点进行了展望。     

地面无人平台体系架构研究综述

综述了体系架构研究在地面无人系统领域的研究现状,总结了现阶段较为典型的体系架构,如ROS、JAUS、4D/RCS和云机器人系统架构的研究和应用现状.结合这些典型的体系架构,阐述了分层递阶式、反应式、混合式体系架构的特点.结合现状,分析了无人平台体系架构的发展趋势.最后从地面无人平台的需求出发,提出了和发展趋势相适应的基础理论关键技术.     

动态环境下无人地面车辆点云地图快速重定位方法

无人地面车辆在战时全球定位系统定位信号缺失情况下,依靠车载传感器确定在已有地图中的位置是无人车辆发挥效能的关键。现有方法多基于二维栅格地图,难以适用于场景变化大的复杂环境,为此提出了一种动态环境下基于三维点云地图、采用聚类词带模型的快速定位算法。通过连续多帧激光雷达点云数据进行反向溯源,利用贝叶斯公式进行动态障碍物剔除,对点云进行聚类并提取各类的视点特征直方图描述子,进而构建词典与数据库并快速匹配,实现无人车点云地图中快速起始位置寻址;基于改进的实时激光定位与建图算法,完成了后续精准定位。实车实验结果表明：该算法在动态环境下能有效准确地在三维点云地图中精准定位,满足实时性需求。     

无人艇互操作系统架构与测试方法研究

为提升无人艇互操作水平,对无人艇互操作系统架构和测试方法进行研究。分析无人艇的发展历程与未 来前景,在深入研究北约互操作标准STANAG 4586 的基础上,制定互操作测试标准,设计无人艇互操作测试案例。 该方法可为无人艇互操作技术的实现和发展奠定基础。     

地面无人作战平台环境感知关键技术研究

介绍了国内外地面无人作战平台环境感知技术的发展现状,在分析环境感知的立体视觉信息处理技术、主动型传感器信息处理技术、平台自主定位技术、多传感器信息集成与数据融合技术、障碍物检测技术等关键技术的基础上,探讨研制地面无人平台环境感知系统的方案设计．     

基于模型预测控制的无人驾驶履带车辆轨迹跟踪方法研究

无人驾驶履带车辆的轨迹跟踪面临着系统不确定性和外界干扰等难以克服的不利因素。针对这一问题,通过研究履带车辆的滑动转向特性,建立了基于瞬时转向中心的履带车辆运动学模型。同时,针对参考路径是离散路点序列的特点,提出了一种基于3次Bezier曲线的参考路径自适应拟合方法,在实现路径平滑基础上提供道路的曲率信息。考虑到模型不确定性和外界干扰对轨迹跟踪精度的影响,设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,并引入反馈校正,系统地处理无人驾驶履带车辆建模误差、环境约束以及执行机构约束。实车试验结果表明,该方法可以有效地抑制系统不确性和外界干扰的影响,实现无人驾驶履带车辆高精度的轨迹跟踪控制。     

无人机通用路径模型及交换技术研究

给出了通用路径定义发展的由来,介绍了美军给出的通用路径定义的定义和研究范围,介绍了国内外相关研究的现状,以及外军关于通用路径定义应用的几个相关系统,详细描述了无人机通用路径定义的关键技术,最后预测了无人机通用路径定义的发展趋势.