茹常剑
- 作品数：17 被引量：158H指数：9
- 供职机构：空军工程大学更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 多无人机协同障碍规避控制方法被引量：3
- 2016年
- 为有效地解决不确定动态环境下多无人机协同障碍规避问题,提出一种联合扩展卡尔曼滤波和模型预测控制的控制器设计方法。首先构建分布式无人机协同障碍规避体系架构、无人机的运动模型及其通信拓扑。采用扩展卡尔曼滤波(EKF)预测动态障碍物的轨迹,并设计一种信息补偿规则。然后,基于模型预测控制(MPC)方法,设计障碍规避控制器。仿真结果表明:EKF方法能够准确地预测动态障碍物的轨迹;无人机之间通过协作,可以有效地降低预测误差。
- 张立鹏茹常剑周欢
- 关键词：扩展卡尔曼滤波模型预测控制
- 多无人机协同的稳定控制机理研究被引量：5
- 2014年
- 多无人机协同系统的过度扩散会引起协同失效,对系统进行规模控制是解决该问题的一种潜在方法.首先抽象出多无人机协同搜索系统的宏观运动特征,进而建立平台的运动方程,然后通过构造合适的李雅普诺夫函数,获得该系统的稳定控制规律及其控制参数.仿真结果表明:1)本文所提的稳定控制机制不仅能够使多无人机系统实现有效的协同,还能确保系统的稳定性;2)在系统稳定时,通过调整相关控制参数可以有效地控制系统规模.
- 茹常剑魏瑞轩沈东
- 关键词：无人机稳定控制
- 多无人机协同搜索的模糊认知决策方法研究被引量：5
- 2015年
- 搜索决策方法是影响多无人机协同搜索效能的关键.传统的搜索决策方法关注于使多架无人机形成对任务区域的协同全覆盖,采用基于概率搜索图和滚动时域控制的搜索决策方法,对复杂搜索任务的适应性有限.本文借鉴人类实施搜索行为的认知决策方式,提出面向多无人机协同搜索的三层结构的认知控制模型.基于该模型和模糊聚类思想对任务区进行认知匹配和约简划分;之后,应用二次模糊聚类对各架无人机进行面向协同搜索的任务区域分配,在此基础上,再应用滚动时域控制方法完成对无人机的搜索控制.从任务区域覆盖模式和目标发现能力两个方面,通过仿真实验分析了本文提出的协同搜索模糊认知决策方法的性能.
- 魏瑞轩周凯茹常剑关旭宁车军
- 关键词：无人机模糊聚类
- 直升机健康管理系统体系结构研究被引量：8
- 2011年
- 提出通过构建直升机健康管理系统(HUMS),对整个直升机的运行状态进行实时监控,及时发现并预测故障,为操作人员和维修人员提供技术支撑;介绍了该系统的发展历程和趋势,提出了HUMS系统的总体方案;设计了开放式体系架构的HUMS处理单元,分布式体系架构的地面站和无线数据传输通信系统;对构建我国直升机HUMS系统提供了一定的参考价值。
- 茹常剑景博张劼贾俊
- 关键词：直升机专家系统数据库通信系统
- 基于认知制导的无人机安全控制方法研究被引量：1
- 2013年
- 由于无人机系统自身的技术局限性和周围环境的复杂性,无人机发生失控、撞机、被劫持等安全事故的潜在风险越来越高。从提高无人机系统作战使用安全性的需求出发,对无人机系统的自主安全控制方法进行研究探索。对无人机安全性内涵与安全控制研究现状进行了分析,探讨了无人机制导与人类认知的联系,提出了基于认知制导的无人机安全控制方法,建立了无人机防碰撞控制策略,并以两架无人机的防碰撞控制为例,对基于认知的无人机安全控制方法进行仿真研究。
- 魏瑞轩周欢茹常剑崔军辉
- 关键词：无人机安全性防碰撞
- 面向无人机自主防碰撞的认知博弈制导控制被引量：11
- 2014年
- 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.
- 茹常剑魏瑞轩郭庆张立鹏
- 关键词：无人机微分博弈制导控制
- 通信延迟条件下无人机编队重构的自主安全控制被引量：9
- 2013年
- 多架无人机协同执行任务是未来网络化战场上的一种重要作战要求,然而复杂战场环境的变化极大地影响无人机编队的生存能力.为了自主安全地实现复杂战场环境中存在通信延迟的无人机编队重构控制,构建基于分层结构的无人机编队重构的自主安全控制架构.然后,提出一种基于纳什谈判的分布式预测控制(Nash bargaining solution-distributed model prediction control,NBS–DMPC)的新方法.针对存在通信延迟的问题,设计了基于信息滤波算法的信息补偿方法.最后,仿真实验表明所提算法能够自主安全地控制无人机编队重构并能有效降低问题的求解规模.同时仿真结果也验证了所提信息滤波算法在通信时延下的有效性.
- 魏瑞轩茹常剑祁晓明
- 关键词：分布式预测控制通信延迟
- 基于纳什议价的无人机编队自主重构控制方法被引量：21
- 2013年
- 针对任务环境下携带不同载荷的无人机(Unmanned aerial vehicles,UAVs)组成的编队,为实现无人机间的相互支援和补充而进行编队重构控制,运用多目标多人博弈理论,将其转化为纳什谈判过程.结合分布式模型预测控制(Distributed model predictive control,DMPC)方法,设计一种基于纳什谈判的分布式预测控制(Nash bargaining solution-DMPC,NBS-DMPC)算法求解该问题,并对算法收敛性进行了证明.仿真实验表明,该算法能够有效控制编队自主重构,实现编队无人机间的威胁规避和协同保护,同时能够有效降低无人机编队自主重构控制问题的求解规模.
- 茹常剑魏瑞轩戴静沈东张立鹏
- 关键词：无人机编队重构分布式预测控制
- 城市密集不规则障碍空间无人机航路规划被引量：32
- 2015年
- 随着国家低空开放和民用无人机的普及,小型无人机在城市空间的使用将会越来越广泛,城市空间的密集不规则障碍环境对无人机的安全提出了严峻挑战.针对传统的全局航路规划方法在密集不规则障碍环境中容易陷入局部"死区"而导致飞行危险的问题,通过设计当前航点到无人机视界的航路代价函数,建立了局部视界范围内的最优回溯模型,提出基于局部回溯和广度优先思想相结合的综合路径规划方法.仿真对比实验表明,本文提出的航路规划方法避免了传统的全局规划方法存在的局部"死区"问题,可在密集障碍环境中为无人机规划出安全可飞的航路,使无人机能够规避任意不规则形状的危险障碍,提高了无人机在城市低空环境中飞行的安全性.
- 张启瑞魏瑞轩何仁珂茹常剑周凯
- 关键词：无人机航路规划
- 基于信息熵的多值属性系统诊断策略优化方法被引量：19
- 2011年
- 诊断策略问题是系统测试和诊断技术中的一个关键问题,并已被证明是NP问题。目前已有的大部分研究都是针对二值属性系统的,而多值属性系统的诊断策略研究较少。针对多值属性系统诊断策略优化问题,研究了多值属性系统的相关性矩阵模型和信息熵理论,根据在故障诊断树的建立过程中应优先选择提供信息量大,测试费用小的测试点的原则,建立了基于信息熵的多值属性系统诊断策略优化方法,给出了具体的计算步骤。实例计算结果和算法分析表明,此方法和最优算法相比,可大大减小计算时间,而且得到期望费用相差较小,可用于复杂多值属性系统的诊断策略设计。
- 黄以锋景博茹常剑
- 关键词：故障诊断可测试性设计信息熵
