认知无人机–环境系统的防碰撞稳定性

借鉴人在复杂动态环境中的自主防碰撞行为,可以构建具有认知防碰撞能力的无人机.针对认知防碰撞决策的有效性问题,将认知无人机与环境的动态交互过程作为整体,通过分析认知无人机-环境系统状态的运动模式,基于混合时间集建立了认知无人机-环境系统的脉冲微分包含(IDI)模型.按照认知无人机防碰撞过程的IDI运行机理,将系统状态空间划分为三类运行域,建立了认知无人机-环境系统的防碰撞稳定性定义,进而运用IDI理论,导出了使认知无人机-环境系统防碰撞稳定的充要条件.仿真实验结果表明,导出的防碰撞稳定条件可以为无人机认知防碰撞决策的有效性提供依据.     

类脑发育无人机防碰撞控制

城市无人机的大量普及,对无人机在密集动态环境中的防碰撞问题提出了严峻挑战.论文针对密集动态环境中碰撞威胁模式复杂多变的特点,设计了无人机的自主心智发育型防碰撞控制架构,建立了可自主发育的威胁–规避映射关系,构建了威胁模式知识库和规避策略知识库,进而提出了基于自主心智发育的无人机防碰撞控制方法.通过将有效可信的知识不断导入发育器进行发育,可以持续提高无人机应对密集动态障碍的防碰撞能力.仿真对比实验表明,本文方法不仅能快速构建安全避障航路,而且算法效率随知识库的扩充而提高,能够极大提高无人机在密集动态障碍环境中飞行安全性.     

面向无人机自主防碰撞的认知博弈制导控制

针对非隔离空域中的无人机碰撞规避问题,提出一种基于认知博弈制导的无人机自主防碰撞方法.首先,描述了非隔离空域中无人机自主防碰撞控制问题.其次,建立了无人机与入侵机的运动学模型,并构建了无人机的认知安全域,将无人机碰撞规避问题转化为涉及两方的博弈问题.然后,提出了制导策略集的求解方法.最后,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于仿人发育的混合空域智能无人机 防碰撞策略研究

随着低空开放政策的实施,无人机将会脱离隔离空域,进入低空与各式各样飞行器混合进行飞行。而防碰撞能力作为无人机的关键技术,在混合空域中保持无人机安全飞行起到了至关重要的作用。通过对人的发育式学习防碰撞机理进行分析,建立了面向混合空域中密集障碍的实体模型和发育模型,最终构建了基于仿人发育的无人机防碰撞方法。仿真实验表明,提出的方法不仅使无人机可以通过学习与发育不断提高飞行安全性,而且还可以随着环境熟悉度的提升,加快无人机防碰撞行为,提高了无人机在混合空域密集障碍中的安全性与智能性。     

基于Hash函数的RFID系统防碰撞算法的研究

防碰撞算法是RFID系统的关键技术之一;针对动态帧时隙ALOHA算法(EDFSA)的局限性,提出了一种基于Hash函数的防碰撞算法;在算法中,标签通过Hash函数选择时隙发送信息,阅读器通过精确的标签数目估计方法来动态改变帧长度,从而提高了系统识别效率;文中详细介绍了算法设计流程,通过建立数学模型对算法进行分析,证明了系统识别效率期望值突破了36.8%的限制,仿真实验进一步证明了该算法在识别大量标签时效率明显优于动态帧时隙ALOHA算法.     

物联网环境下RFID防碰撞及动态测试关键技术研究

针对复杂物联网环境下,由于密集标签应用中的多标签、多读写器、各种外部噪声等对标签读取率的影响以及所引起的射频识别系统的碰撞问题,介绍了物联网的总体架构以及RFID与物联网的关系,分析了近年来几种常见的RFID防碰撞算法,探讨了RFID系统动态测试技术的最新进展,提出了一种新型RFID防碰撞动态测试实验平台的硬件和软件框架,并通过仿真验证了平台的部分功能,从而为提高RFID系统动态防碰撞提供了有效的测试手段。     

一种改进的帧时隙ALOHA防碰撞算法研究与实现

防碰撞算法是RFID系统中需要解决的关键技术。首先对帧时隙ALOHA防碰撞算法进行了分析,针对帧时隙ALOHA算法的局限性,提出了一种基于分组机制的动态帧时隙算法,并在.NET平台下对原算法和改进算法进行了仿真实验,仿真结果表明,改进后算法可以提高RFID系统吞吐率。     

管制空域内无人机与有人机侧向碰撞风险研究

随着无人机的逐渐发展和使用范围的扩大,空域将变得越来越拥挤。把无人机系统融入有人机管制空域将是未来解决空域拥挤问题的必要手段之一。基于无人机性能特征和机载设备设施要求,结合有人机和无人机的延迟推导出二者之间的管制防撞间隔,并根据等效安全水平原则求出二者之间可行的目标安全水平。在Reich模型的基础上进行改进,从而建立有人机与无人机的侧向碰撞风险模型,再通过仿真算例对不同管制空域内的有人机和无人机之间进行风险评估,计算碰撞风险并与目标安全水平进行比较。仿真结果表明在1000 m以上的管制空域采用所推导的防碰撞间隔满足ICAO规定的碰撞风险要求,所以该间隔可以作为无人机融入有人机管制空域时的侧向间隔使用。     

UHF频段RFID系统防碰撞算法研究

防碰撞技术是决定RFID系统性能的关键因素之一,特别是UHF频段.防碰撞性能决定着多目标的识别率、识别速度.本文着重研究UHF频段RFID系统防碰撞解决方案和算法改进问题,探讨盘存周期内总时隙数的选取,并对系统效率进行仿真,提出简单易行的提高系统效率的方法.     

内嵌安全机制的RFID防碰撞策略

当前的射频识别(RFID)系统只是简单地将防碰撞算法和安全机制粗糙地融合在一起。在分析经典自适应动态防碰撞算法的基础上,提出了一种内嵌安全机制的防碰撞策略。该策略将先序遍历机制、布尔运算双向认证协议内嵌入其中,解决了传统RFID系统标签识别效率较低、成本过高的问题,同时具有较高的安全性优势。与后退二叉树、动态自适应、二叉树搜索等算法进行比较,结果表明该策略能大大降低系统搜索的次数,提高标签的吞吐率。     

高频电子标签的防碰撞算法研究

多张电子标签的防碰撞技术是射频识别中的一个关键技术,防碰撞算法的好坏直接影响着RFID系统处理多张电子标签的能力。研究了高频电子标签的防碰撞原理,在二进制搜索算法和时隙SLOTS算法的基础上提出了动态混合算法和类八进制搜索算法,并对算法进行了性能分析。实验结果表明,这两种算法具有更优越的性能。     

用超声波测距的四旋翼无人机三维防撞系统设计

针对四旋翼无人机碰撞事故多发的问题,设计了一款基于超声波测距原理的四旋翼无人机三维防撞系统。本系统利用超声波技术实现测距,将无人机与周围障碍间三维空间方向上的距离信息采集到控制系统,控制系统根据距离信息控制悬停信号与遥控信号,实现无人机自主防撞,最后通过试验证明了该系统的正确性与合理性。该系统满足了四旋翼无人机安全防撞要求,且具有重量轻、体积小、精度高、安全可靠等特点。     

基于二进制搜索的RFID标签防碰撞算法研究

标签碰撞是射频识别（RFID）技术的常见问题,该问题影响了RFID系统数据通信过程中的数据传输的完整性。目前主要有两类标签防碰撞的算法：基于ALOHA的算法和基于二进制搜索的算法。文中主要对基于二进制搜索的算法做了详细的介绍,包括基本二进制搜索算法,动态二进制搜索算法和后退式动态二进制搜索算法,最后提出了一些算法改进的思路。     

基于压力反馈控制的车间机械手智能防碰撞监测系统设计

针对目前提出的车间机械手智能防碰撞监测系统监测精准度低,防碰撞效果较差的问题,提出基于压力反馈控制的车间机械手智能防碰撞监测系统。硬件系统引入自动调心装置,在机械手内部加入两个避碰开关,将避碰开关与报警器相连接,如果出现碰撞,则发出警报,引用JCQ1工作监测器与机械手串联,确定机械手的工作状态和动作次数。软件部分依据机械臂运动的特点,设置机械手双动式液压缸和臂架单活塞杆双动式液压缸,通过压力反馈计算活塞直径得到液压缸直径,判断最大流量,将判断结果与阈值进行对比,完成防碰撞软件监测。实验结果表明,基于压力反馈控制的车间机械手智能防碰撞监测系统能够更加精准地控制机械手智能防碰撞监测数据,防碰撞控制精度较高,说明所设计系统能够有效实现间机械手智能防碰撞。     

基于Aloha算法的帧长及分组数改进研究

对射频识别（RFID）系统中一类解决多标签间碰撞问题的防碰撞算法现状进行了综述,分析了各算法的优势与不足。针对目前最常用的动态帧时隙算法,在分析其帧长调整方法缺点的基础上,提出了一种帧长及分组数动态调整方案。仿真结果显示,改进方案提高了系统的识别效率和稳定性。     

通信时延下UAV/UGV混合编队控制系统的稳定性分析

针对通信时延下的高维异构无人机(UAV,unmanned aerial vehicle)/无人车(UGV,unmanned ground vehicle)混合编队控制系统,对系统稳定的充分必要条件和准确时延边界的计算方法进行了研究;具体地,为了处置UAV/UGV工作空间、运动学模型的差异,建立考虑异构特性的UAV/UGV混合编队模型;并针对UAV群组、UGV群组,分别设计基于信息一致性的分布式控制器;利用矩阵相似变换,将高维异构的UAV/UGV混合编队控制系统降维拆分为若干等价的低维子系统,极大地降低了稳定性分析的解析难度和运算量;在此基础上,利用辅助特征函数法推导准确的时延边界,得到系统稳定的充要条件;最后通过仿真验证了所提出稳定性分析方法的有效性。     

面向多无人飞行器的有界跟踪控制方法的设计与验证

针对多无人机跟踪轨迹时的控制问题和安全问题,本文提出了一种四旋翼无人飞行器的有界跟踪控制方法.该方法能够保证多台无人机在进行轨迹跟踪的同时将自身运动限制在指定范围内.本文通过能量分析的方法设计了具体形式的控制器,并基于Lyapunov稳定性分析证明了系统误差的有界和收敛特性.在此基础上,通过设计和搭建室内多无人飞行器实验平台,完成了多无人飞行器实时轨迹跟踪的实验,验证了该控制器的实际性能.实验结论表明,无人飞行器的有界跟踪方法不但拥有良好的动态特性,而且能够有效地避免无人飞行器越过安全边界造成碰撞等问题,具有较好的安全性和鲁棒性.     

汽车智能防撞报警系统设计

主要设计了以AT89C51单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化,并有数字显示和声光报警功能的智能防撞报警系统。包含有智能防撞报警系统,包括正向防撞预警系统、自动泊车系统和倒车防撞雷达系统。该系统利用超声波进行测距,性能可靠,增强了驾驶的安全性,同时也提高了泊车和倒车时的安全与效率。     

RFID防碰撞算法中Aloha算法的研究

防碰撞算法是RFID应用系统中的关键问题之一,解决这个问题可以采用时分多路(TDMA)技术,其相关的算法有Aloha法、时隙Aloha法、二进制搜索法、动态二进制搜索法等防碰撞算法。本文着重对Aloha算法进行分析论证。     

井下安全定位的RFID模块研究与设计

提出一种解决RFID(Radio Frequency Identifioation)标签和阅读器的低功耗和防冲撞方法。针对井下安全定位综合系统的底层需求,基于低成本和低功耗考虑,设计了阅读器和标签的硬件电路,并在Code Vision AVR下,实现了阅读器和标签的C代码。软件采用改进的随机防冲撞ALOHA算法,利用信道复用技术,在为冲撞标签预留的时隙到达时重发信息,零漏读解决了RFID标签与阅读器通信冲撞问题。实验测试表明,该方法有效地解决了标签和阅读器的冲撞问题,同时,硬件功耗较低,可应用于井下安全定位和身份识别。