分布式星载系统故障注入研究

基于软件的故障注入是对星载计算机系统可靠性进行的一种评测技术.本文首先提出了用软件方法进行的故障注入系统,并提出故障注入模型;其次阐述了由本课题组自主研究开发的一种用于评测星载系统可靠性的软件故障注入工具(SFID),最后对实验结果进行了分析.     

基于软件故障注入的星载系统错误传播研究

设计了信号故障传播率的计算方法,在此基础上设计了根据信号故障传播率进行故障注入实验,并根据故障注入实验的结果绘制错误传播图的方法.根据实验结果和错误传播图可以从信号和模块两个层次对系统进行分析,找出最为脆弱的部分,即找出最可能传播故障的信号和模块,以及最可能传播故障的一条路径.据此可对系统的可靠性做出评测.工作在高辐射环境下的各类软件系统,如星载系统,在运行过程中可能会因环境的扰动发生SEU现象,本文利用软件故障注入技术对这种现象进行模拟,进行故障注入实验,实验结果表明我们设计的算法能有效地对系统的可靠性做出评测.     

基于对策论的群机器人追捕-逃跑问题研究

将群机器人追捕-逃跑问题看成具有两个局中人的离散动态对策问题，考虑了距离影响、走步影响、有效包围3个因素，构造出威胁评估函数，通过计算各种可能的策略下追捕者对逃跑者的威胁值得到追捕者的支付矩阵，求解该矩阵即可得到每次走步时对抗双方的最优走步策略．以此作为双方策略选择的数学模型，并在此基础上提出了实时策略选择算法．仿真试验结果验证了该模型和算法的可行性．     

自主机器人视觉与行为模型及避障研究

主动的障碍物探测与避障行为控制一直是自主机器人的重点研究课题.在以往的研究中,机器人的视觉系统与电动机驱动系统往往是各自独立的构成控制体系,人们很少关注它们之间的关系,这样就从本质上割裂了两者之间的紧密耦合关系,减少了获取更多信息的途径.本文主要研究如何建立机器人视觉与电动机驱动系统关系的视觉与行为模型,通过这种紧密的耦合关系为机器人运动提供更丰富的信息来源.此外,在该模型的基础上引入了强化学习,引导机器人进行动态避障.实验表明该方法是可靠的,能够满足实时性要求.     

基于混合蒙特卡罗箱方法的移动感知网节点定位方法

通过将机器人领域的蒙特卡罗定位方法(Monte-Carlo localization,MCL)引入到移动感知网的节点定位,提出了一种混合蒙特卡罗箱方法(mixture Monte-Carlo Box,Mixture-MCB).该方法采用混合采样的方式提高采样的成功率,有效地解决了传统蒙特卡罗方法的粒子耗散问题.与其他现有方法相比,该方法不仅计算简单,定位精度高,而且对于环境参数的改变具有较强的鲁棒性,因此适用于由计算能力较弱的节点构成的大规模移动感知网.仿真实验对算法的计算复杂度、定位精度和鲁棒性进行了分析并与其他方法进行了比较,结果表明,该方法是可行而有效的.     

基于Vega的双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真

提出了一种利用Vega来实现双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真系统．简要介绍了仿真系统的开发环境及其实现方法．该仿真系统在SGI工作站上, 利用Multigen Creator 建模工具和三维视景仿真软件Vega来实现空间机器人本体及被捕捉目标的建模和仿真, 能为机器人的轨迹规划、运动学分析和运动控制的算法设计提供重要信息, 并能对其理论和算法的可行性加以验证．     

未知环境下多机器人协作追捕算法

 研究了在未知环境下一种多机器人协作追捕多个移动目标方法,将追捕过程分为环境地图创建、构建追捕团队,及团队成员协作快速捕获目标三部分.设计抽象传感器模型用于追捕者探索障碍物.综合考虑与捕获目标相关的各种因素建立属性关系样本数据集,提出了利用关联规则数据挖掘技术构建追捕团队的方法.通过对追捕目标位置预测,将追捕问题类比为多机器人协作路径规划问题,在环境地图基础上求解追捕团队到达目标位置的最优路径.仿真结果表明,多机器人能够高效地协作捕获移动目标,证明了所提方法在复杂动态环境下实现的可行性及有效性.     

一种基于特征点三维信息的自然路标提取与快速匹配方法

自然路标提取与匹配是vSLAM的基础。文中提出了一种基于特征点三维信息的自然路标提取、局部特征描述与快速匹配方法。采用双目视觉获取环境图像,提取左右目图像的特征点,并进行匹配。建立左摄像机坐标系下的每个匹配点的三维信息,提出视场约束规则对特征点进行过滤。在此基础上基于改进的MeanShift聚类算法进行自然路标提取。提出一种路标描述符,可以快速进行两个聚类的匹配。该方法可以有效提取非结构化环境中的自然路标,对机器人位姿估计精度要求较低。     

一种实用的全ROM化并行乘法器方案

目前,为了提高运算速度,大规模集成电路(LSI)乘法器主要采用并行运算方式,作为并行乘法器主要有将基本单元排列成规则的阵列式结构和为了追求高速度牺牲规则性的Booth算法、Wallace方法及Dadda方法等。另外,不采用阵列结构,而利用ROM来减少部分积加法网络级数的有Illinois大学研制的乘法器,但这种方案     

一个基于规则的空间站GaAs生产线故障诊断维修专家系统的设计

本文提出了一个基于规则的空间站GaAs生产线诊断维修专家系统的功能及组成方案，并讨论了系统知识库及诊断维修任务处理流程的设计思想。