一种基于ADS-B信息的冲突告警算法

为了解决飞行流量持续快速增长导致的飞行安全问题,给出一种基于ADS-B信息的冲突告警算法。该算法的目的在于发现终端区或机场附近可能存在的飞行冲突,为飞行员采取避让措施提供足够的时间。算法主要由2个模型构成：第1个模型是飞行冲突区域划分模型,该模型包含保护空域(PAZ)和冲突空域(CAZ)2个区域;第2个模型是飞行冲突探测模型,该模型首先对冲突目标初选,然后对有可能发生飞行冲突的飞机从竖直和水平2个方向进行冲突探测并根据探测结果发出相应的告警信息。经大量的Monte-Carlo仿真实验表明该算法性能良好,能及时有效地发现飞行冲突,对确保终端区或者机场附近的安全有着重要意义。     

ADS-B信息的球状模型飞行冲突探测算法

随着空中飞行流量日趋增大,飞行器自由飞行过程中发生碰撞的可能性也越来越大,针对飞行器周围空域进行合理划分,给出了一种基于ADS-B信息的球状模型飞行冲突探测算法.该算法结合ADS-B的原理和特点,运用球状模型取代圆柱体模型对飞行器周围空域进行建模,然后进行冲突目标初选,对可能发生冲突飞行器的位置、航迹交叉点、距离进行计算并预估到达时间,与门限值比较判断能否发生碰撞,最后,对算法进行仿真.结果验证:算法能够更准确并且快速地完成冲突探测,并对驾驶员发出冲突告警,对防止飞行冲突的发生具有积极作用.     

基于TAP参数的汽车避撞系统算法的优化与仿真

为帮助驾驶人更好地规避潜在危险,在分析Mazda和Honda汽车避撞系统算法的基础上,提出了一种基于可调避撞参数TAP的主动避撞系统算法,并考虑驾驶人因素,选择了算法的报警方法。简述Mazda、Honda的安全距离逻辑算法,在Mazda算法的基础上引入参数TAP,推导出优化的临界报警距离算法;以Honda算法推导出优化的临界制动距离算法。对该算法和Mazda、Honda算法进行了仿真对比分析,分析结果表明TAP优化算法使系统拥有保守的临界报警距离和非保守的临界制动距离,验证了TAP算法的可行性和优越性。     

基于安全距离模型的汽车防追尾避撞方法

在对汽车防追尾安全距离模型分析的基础上,给出一种基于安全距离模型的主动避撞方法.该方法通过实时信息采集,根据安全距离模型进行判断,给出当前车的行驶状态,必要时自动刹车,并且能够保持最优车距.仿真实验表明了该方法的有效性.     

基于模糊PID算法的整车避撞控制多工况仿真

整车避撞控制系统是一项关键的主动安全配置,当车辆行驶碰到突发情况时,可以及时作出调整以保证整车的行驶安全性能.文章基于Carsim软件建立了整车动力学模型,依据行车安全距离模型,设计了模糊控制与PID控制相结合的分层控制器来模拟整车紧急避撞控制,搭建了六种速度工况进行纵向整车避撞控制系统的联合仿真.在车辆检测到与前车有...     

基于MDP的无人机避撞航迹规划研究

无人机基于避撞条件下的目标搜索航迹规划是指针对复杂且众多的环境障碍约束通过合理规划飞行路径,以更快、更高效地形式找到目标;首先深入探讨了概率论视角下有限位置马尔科夫移动的规律,构建了相应的马尔科夫移动分布模型;随后在借鉴搜索系统航迹规划的前沿研究成果之上,结合马尔科夫决策过程理论,创新性地引入了负奖励机制对Q-Learning策略算法迭代,构建了单无人机目标搜索模型;并通过类似“风险井”的可视化方式直观地将障碍约束对飞行影响呈现出来;最后进行仿真实验论证算法的可行性和有效性,对航迹规划算法的设计具有一定的参考意义。     

ADS-B在飞行训练中的运用

ADS-B作为新的空中交通监视技术在民航中的作用越来越大,自从引进ADS-B监视技术中国民航飞行学院的训练飞行量有了一个质的飞越。ADS-B在训练飞行中运用非常广泛,主要有监视空中交通活动、提供飞行危险预警、缩短安全飞行间隔以及减少管制员工作负荷等等,本文就从这几个方面讲述ADS-B在飞院飞行训练中的运用。     

超声波避撞自动往返小车

本设计是超声波避撞自动往返小车。整个系统由单片机最小系统为核心,外扩黑线检测模块、避碰检测模块、电源模块、电机驱动模块、液晶显示模块和测速模块等构成自动往返电动小车系统。最小系统以STC12C5A60S2作为主控芯片,这是一款增强型51单片机,带双路PWM输出;黑线检测采用红外发射接收装置,以LM324作为比较器;避碰检测采用超声波实现较高精度的调节;电源模块采用5V稳压芯片LM2940为各部分供电;电机驱动采用L298N双H桥直流电机驱动芯片;显示模块用LCD1602液晶;测速模块采用对槽型光电传感器加专用编码盘。最终,基于可靠的硬件设计和精确的软件算法,实现贴壁行走和自动往返等要求。     

多移动机器人分布式智能避撞规划系统

研究在同一工作环境中多移动机器人的运动规划问题 ,提出将原来比较复杂的大系统问题转化为相对简单的子系统,由各智能机器人依据任务要 求和环境变化,独立调整自身运动状态,完成任务的分布式智能决策体系结构,并给出相应 的模型和算法．     

基于飞行姿态的潜在冲突预警算法

将冲突探测与飞行器的飞行姿态联系起来,将不同飞行姿态的不同取值标准应用于当前位置告警检测及高度与水平间距顶测的预推算法中,使得飞行器的飞行冲突探测算法更加合理、准确。算法在实际飞行检验中,取得了较好的效果。     

一种基于投影面的手术器械碰撞预警算法

针对手术机器人的安全性,对手术器械的碰撞预警技术进行了研究．介绍了双臂手术机器人模型,基于Denavit-Hartenberg方法（D-H方法）建立了该模型的运动学坐标系．建立了机器人手术器械组件的圆柱体包装盒,根据两个圆柱体包装盒的轴线段所在直线必定存在公垂线的原理,提出了基于投影面的机器人手术器械碰撞预警算法．仿真结果表明,该算法可以对手术器械的碰撞进行有效预警,为微创外科手术仿真和利用外科手术机器人进行真正的手术奠定了基础．     

关于航母舰载预警机的电子地图研究

通过对地图投影的研究,确定了航母舰载预警机电子地图采用Gnomonic投影.进一步对该投影方式下长度和角度变形计算和分析,确定了航母舰载预警机电子地图的最大使用范围.针对Gnomonic地图投影地图标尺不能在地图上直接量算距离和方位的情况,给出了计算两点间距离和方位的地图标尺算法.同时对电子地图自动切换进行了研究.     

基于PSO-IGA算法的高性能十字阵列的设计与综合

前碰撞预警系统是安全辅助驾驶领域的一项重要部分,通过计算机处理交通环境信息,当检测到潜在危险时,及时提醒并辅助驾驶员。采用计算机视觉方法,通过目标检测和跟踪算法,获取图像中目标车辆的位置和轨迹信息,并利用相机标定,计算当前车辆和前方车辆在世界坐标系中的距离、速度及轨迹等信息,综合该信息,实现前车碰撞时间预警、前车并线预警以及非机动车预警算法。在前车并线过程中,利用轨迹信息实时检测前车并线意图,及时提示驾驶员注意避让前方车辆。实验表明,本文提出的预警算法具有较高的准确性和鲁棒性,特别在高架或高速道路场景下,并线预警算法能检测到前车的并线意图,及时预警。     

Aircraft Trajectory Optimization for Collision Avoidance Using Stochastic Optimal Control

Optimizing aircraft collision avoidance and performing trajectory optimization are the key problems in an air transportation system. This paper is focused on solving these problems by using a stochastic optimal control approach. The major contribution of this paper is a proposed stochastic optimal control algorithm to dynamically adjust and optimize aircraft trajectory. In addition, this algorithm accounts for random wind dynamics and convective weather areas with changing size. Although the system is modeled by a stochastic differential equation, the optimal feedback control for this equation can be computed as a solution of a partial differential equation, namely, an elliptic Hamilton‐Jacobi‐Bellman equation. In this paper, we solve this equation numerically using a Markov Chain approximation approach, where a comparison of three different iterative methods and two different optimization search methods are presented. Simulations show that the proposed method provides better performance in reducing conflict probability in the system and that it is feasible for real applications.     

未知环境下分布式多机器人避碰协作算法

针对多机器人协作问题,提出一种未知环境下分布式多机器人协作避碰算法。该算法基于分布式投标模型协调多机器人运动,改进过去算法的前提假设,综合考虑机器人的实际尺寸和传感误差,通过自适应设定投标时间,提高算法的效率,针对通信延时引起的信息不一致,采用按优先级顺序进行探测的方法。仿真实验验证了该算法的可行性。     

基于GA-PSO的天基预警系统资源调度方法

为解决天基预警系统中的卫星资源调度问题,从预警任务特点出发,在对预警任务进行分解的基础上,建立了资源调度模型．结合传统遗传算法（GA）和粒子群算法（PSO）的优点,采用一种混合遗传粒子群（GA-PSO）算法来求解资源调度问题．该算法在解决粒子编解码问题的前提下,将遗传算法的遗传算子应用于粒子群算法,改善了粒子群算法的寻优能力．实验结果表明,提出的算法能有效解决多目标探测时天基预警系统的资源调度问题,调度结果优于传统粒子群算法和遗传算法．     

碰撞锥检测改进的多智能体避障算法

避障是多智能体能够适应复杂环境并顺利完成任务的必要条件之一。为使多智能体更快通过障碍物并达到一致,提出了一种多智能体避障控制算法。算法引入了避障系数,该系数由基于角度比较的碰撞锥检测方法来确定,并通过牵制控制输入完成多智能体的避障。证明了在该算法作用下所有智能体最终会避开障碍,避免碰撞并最终达到一致。通过实验仿真分析和对比,该方法能够使得多智能体更快避开障碍物。     

On-line Planning for Collision Avoidance on the Nominal Path

In this paper a solution to the obstacle avoidance problem for a mobile robot moving in the two-dimensional Cartesian plane is presented. The robot is modelled as a linear time-invariant dynamic system of finite size enclosed by a circle and the obstacles are modelled as circles travelling along rectilinear trajectories. This work deals with the avoidance problem when the obstacles move in known trajectories. The robot starts its journey on a nominal straight line path with a nominal velocity. When an obstacle is detected to be on a collision course with the robot, the robot must devise a plan to avoid the obstacle whilst minimising a cost index defined as the total sum squared of the magnitudes of the deviations of its velocity from the nominal velocity. The planning strategy adopted here is adjustment of the robot's velocity on the nominal path based on the time of collision between the robot and a moving obstacle, and determination of a desired final state such that its Euclidean distance from the nominal final state is minimal. Obstacle avoidance by deviation from the nominal path in deterministic and random environments is based on the work presented here and is investigated in another paper.     

基于位置信息的车辆协同碰撞预警协议

如果突然刹车、拐弯或出现故障的异常车辆能够及时地向后续车辆发送EWM(Emergence Warning Message,紧急报警信息)则可增加司机的反应时间,大大降低连环碰撞车祸的发生概率.因此,近年来车辆碰撞协同预警系统的研究受到广泛关注,为了提高EWM的传输距离,通常采用多跳广播式协同碰撞预警,传统的多跳广播很容...