无线自组网分布式编码域非正交多址机制性能分析

基于无人平台集群的分布式协同作战是未来战争的发展趋势,由此对智能集群无线自组网通信提出了快速响应的性能需求。针对现有无线自组网分布式多址接入机制在复杂多变战场环境与时断时续通信链路中存在的效率下降、无法满足快速响应需求的问题,提出基于分布式协同的编码域多址(DC-CMA)机制。DC-CMA机制以分布式无线自组网邻居节点信息维护与非正交多址技术为基础,设计高效的接入编码图样,通过降低图样稀疏性减少资源浪费,提高多址机制整体资源效率。数值仿真结果表明,在信道中断率相同时,与正交多址机制相比,DC-CMA机制可将信息交互周期缩短10%~50%,提升通信资源效率达5%~30%。利用无线自组网节点设备样机,模拟分布式协同任务数据进行端到端传输时延测试,得出DC-CMA机制相比于正交多址机制可降低平均传输时延超过30%,能够为提升无人平台集群分布式快速响应协同能力提供支撑。     

履带平台无人驾驶系统基于语义信息的模块串联方法

为提高无人履带平台在复杂越野环境下的通行能力,提出一种通过语义信息串联无人驾驶系统中环境感知、运动规划、运动控制模块的方法。环境感知模块通过相机与激光雷达的融合感知方法,利用图像语义信息与激光雷达点云特征,结合平台通过性几何参数,对环境中可通行区域进行粗提取,之后在可通行区域利用高斯聚类模型对环境进行精细的可通行度分析,最终生成具有不同通行度语义信息的三维栅格地图;运动规划模块在考虑平台运动学模型、动力学约束以及平滑过渡约束的基础上,结合地形与道路表面属性生成行为运动基元,通过对基元的分层式在线选择生成具有行为语义的轨迹;运动控制模块基于模型预测控制算法充分考虑平台驱动电机的执行能力、跟踪偏差以及控制稳定性,借助运动规划给出的行为运动基元语义属性,对控制目标函数权重系数进行实时更新,减小轨迹跟踪的横向误差,航向误差以及速度误差。最终利用中型混合动力无人履带平台进行了实车验证,结果表明：所提运动规划方法结果相较于基于平面二值栅格地图规划的轨迹在平均俯仰角、平均侧倾角、平均曲率分别降低46.1%、46.5%、14.2%;所提出基于行为语义轨迹变参数运动控制方法相较于定参数的运动控制方法分别在横向偏差、航向偏差、速度偏差降低17.1%、2.7%、6.1%。