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Dubins Waypoint Navigation of Small-Class Unmanned Aerial Vehicles 预览
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作者 Larry M. Silverberg Dahan Xu 《最优化(英文)》 2019年第2期59-72,共14页
This paper considers a variation on the Dubins path problem and proposes an improved waypoint navigation (WN) algorithm called Dubins waypoint navigation (DWN). Based on the Dubins path problem, an algorithm is develo... This paper considers a variation on the Dubins path problem and proposes an improved waypoint navigation (WN) algorithm called Dubins waypoint navigation (DWN). Based on the Dubins path problem, an algorithm is developed that is updated in real-time with a horizon of three waypoints. The purpose of DWN is to overcome a problem that we find in existing WN for small-class fixed-wing unmanned aerial vehicles (UAV) of not accurately reaching waypoints. This problem results at times in high overshoot and, in the presence of wind disturbances, it can cause a vehicle to miss the waypoint and swirl around it. To prevent this, the DWN creates “new waypoints” that are in the background, called turning points. Examples illustrate the improvement of the performance of WN achieved using the DWN algorithm in terms of the targeting of waypoints while reducing fuel and time. 展开更多
关键词 Dubins PATH WAYPOINT NAVIGATION Unmanned AERIAL VEHICLES AUTONOMY Shortest PATH Fuel Optimization
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无人水面艇自主导航技术 被引量:1
2
作者 胡常青 朱玮 +2 位作者 何远清 文龙贻彬 杨义勇 《导航与控制》 2019年第1期19-26,90共9页
作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前... 作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前的现状、不足和发展趋势进行了总结和分析。为了更加精确、可靠地进行安全导航定位,即插即用全源导航是无人水面艇可采用的一种导航方式,并在此基础上开展了组合导航完好性监测工作。多目标规划综合最优及基于分层策略的自适应路径规划方法是解决动态时变环境下路径规划问题的有效途径。深度学习、数据挖掘、信息融合等人工智能技术将在提高环境感知信息的本质特征表述、充分挖掘多元异构数据间的有效信息,以及构建信息全面、立体、可靠的三维环境模型方面发挥主导性作用。 展开更多
关键词 无人水面艇 自主导航 路径规划 协同导航 环境感知 信息融合
手机惯导与RFID的盲人导航系统设计与实现 预览
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作者 郇战 陈学杰 梁久祯 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期491-499,共9页
为了解决目前盲人自主出行困难的问题,结合惯性导航与 RFID技术各自的优势和特点,提出一种基于手机惯性导航和 RFID相结合的设计方案。该方案基于固定式 RFID标签群,生成盲人路线图,将随身移动式RFID读卡器和个人智能手机相结合,完成盲... 为了解决目前盲人自主出行困难的问题,结合惯性导航与 RFID技术各自的优势和特点,提出一种基于手机惯性导航和 RFID相结合的设计方案。该方案基于固定式 RFID标签群,生成盲人路线图,将随身移动式RFID读卡器和个人智能手机相结合,完成盲人定位、路径规划和导航提醒。实验结果表明:该系统能够给盲人提供安全便捷的导航服务,有助于解决盲人自主出行问题。 展开更多
关键词 RFID标签 惯性导航 室内定位 盲人导航 最短路径 DIJKSTRA算法 矩形限制区域 动态时间规整
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单信标导航精度分析与航路规划 预览
4
作者 梁国龙 张新宇 +1 位作者 孙思博 付进 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第2期181-188,共8页
当今,精确导航已成为自主水下航行器(AUV)发展的关键技术之一。与传统导航方式相比,单信标导航具有布阵简单和成本低的优点,但是导航精度还有待进一步提高。文中基于偏微分矩阵,对导航精度进行了理论推导,分析了单信标导航方式对几种典... 当今,精确导航已成为自主水下航行器(AUV)发展的关键技术之一。与传统导航方式相比,单信标导航具有布阵简单和成本低的优点,但是导航精度还有待进一步提高。文中基于偏微分矩阵,对导航精度进行了理论推导,分析了单信标导航方式对几种典型误差源的鲁棒性。并在此基础上进行了单信标导航的航路规划,给出了定位点优选方法及航路优化方法。最后,通过仿真试验验证了偏微分矩阵方法的正确性及航路规划方案的有效性。文中研究可为 AUV 精确制导提供参考。 展开更多
关键词 自主水下航行器 单信标导航 导航精度 航路规划
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改进遗传算法的船舶航行路径规划方法 预览
5
作者 栾志玲 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第10期31-33,共3页
船舶航行环境十分复杂,路径规划是保证船舶智能航行的基本技术,针对当前船舶航行路径规划方法存在搜索最优路径速度慢、得到最优路径质量差等缺陷,设计了基于改进遗传算法的船舶航行路径规划方法。首先对船舶航行路径规划原理进行分析,... 船舶航行环境十分复杂,路径规划是保证船舶智能航行的基本技术,针对当前船舶航行路径规划方法存在搜索最优路径速度慢、得到最优路径质量差等缺陷,设计了基于改进遗传算法的船舶航行路径规划方法。首先对船舶航行路径规划原理进行分析,构建船舶航行路径规划的建模环境,然后产生船舶航行路径规划的可行解,引入改进遗传算法模拟生物进化机制对船舶航行路径规划可行解进行分析,搜索到最优的船舶航行路径规划方案,最后在Matlab 2017平台上进行了船舶航行路径规划仿真测试。改进遗传算法不仅能够在有效时间内找到最优的船舶航行路径规划方案,让船舶航行路径十分安全,能够有效避开所有障碍物,而且找到船舶航行路径规划方案的迭代次数明显减少,是有一种有效的船舶航行路径规划方法。 展开更多
关键词 船舶航行 路径规划 遗传算法 避障策略 最优路径
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船舶海上航行路径三维虚拟系统设计 预览
6
作者 王文震 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第6期58-60,共3页
传统的船舶海上航行路径三维虚拟系统存在着虚拟清晰度低的缺陷,为此提出船舶海上航行路径三维虚拟系统设计。船舶海上航行路径三维虚拟系统硬件设计包括船舶海上航行路径数据信息采集单元、三维虚拟设备单元与通信单元,软件设计包括三... 传统的船舶海上航行路径三维虚拟系统存在着虚拟清晰度低的缺陷,为此提出船舶海上航行路径三维虚拟系统设计。船舶海上航行路径三维虚拟系统硬件设计包括船舶海上航行路径数据信息采集单元、三维虚拟设备单元与通信单元,软件设计包括三维虚拟场景设计、船舶海上航行路径数据信息库设计与船舶海上航行路径三维虚拟设计,通过硬件与软件设计实现了船舶海上航行路径三维虚拟系统的运行。通过实验得到,设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟清晰度比传统系统高出28%,说明设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟效果更好。 展开更多
关键词 船舶 海上 航行路径 三维 虚拟
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自主移动服务机器人技术专利分析 预览
7
作者 高芳 李嫣然 《中国发明与专利》 2019年第3期52-59,共8页
自主移动服务机器人技术迅速成为智能家居领域中的一个研究热点,本文从专利申请的角度,对该领域的专利申请进行统计,分析了服务机器人自主移动的关键技术,国内外专利申请分布,重点申请人侧重领域以及该技术发展脉络和趋势。
关键词 服务机器人 导航 路径规划
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基于足球比赛路径规划的农用无人机定位和导航研究 预览
8
作者 杜恒 《农机化研究》 北大核心 2019年第10期238-241,共4页
无人机具有很高的作业效率,能够推动农业生产的现代化和智能化。由于受各种因素的影响,无人机的实际航线与规划航线之间会出现偏差,因此需要进行定位和导航。足球比赛机器人的控制原理与农用无人机相似,其路径规划方法可以作为无人机定... 无人机具有很高的作业效率,能够推动农业生产的现代化和智能化。由于受各种因素的影响,无人机的实际航线与规划航线之间会出现偏差,因此需要进行定位和导航。足球比赛机器人的控制原理与农用无人机相似,其路径规划方法可以作为无人机定位和导航的参考。为此,将足球比赛路径规划的人工势场模型与农用无人机相结合,设计了一种无人机定位和导航方法。仿真试验结果表明:该方法定位和导航的无人机药液喷洒覆盖率达到98%,飞行的距离和时间相比人工控制减少了20%,路线中的急剧转向次数大幅减少,能够为无人机航线控制提供新的途径。 展开更多
关键词 农用无人机 定位 导航 足球比赛 路径规划
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基于视觉导航的微型智能车路径识别系统研究 预览
9
作者 裴茂印 张仁杰 曾忠 《软件导刊》 2019年第2期17-19,23共4页
基于视觉导航可大大提升智能车的机动性能,在工业生产特别是在无人化工作车间、仓库中能更快地提升生产效率。为提高导航的准确性和实时性,采用“图像采集和处理”同时交替识别处理方式对路径进行识别。提出一种新的融合算法实现路径的... 基于视觉导航可大大提升智能车的机动性能,在工业生产特别是在无人化工作车间、仓库中能更快地提升生产效率。为提高导航的准确性和实时性,采用“图像采集和处理”同时交替识别处理方式对路径进行识别。提出一种新的融合算法实现路径的识别检测,较好地满足了控制系统的灵敏性和鲁棒性需求。与红外常规导航相比,该微型智能车速更快,能在光线复杂的情况下清楚地检测出路径的边缘,识别系统表现出更好的稳定性。 展开更多
关键词 智能车 视觉导航 图像边缘检测 路径识别
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空空导弹制导半实物仿真视景仿真技术研究 预览
10
作者 朱亚芬 夏丰领 《计算机仿真》 北大核心 2019年第3期83-86,共4页
针对空空导弹制导半实物仿真无法直观模拟载机携带导弹从发射到击中目标的动态过程和仿真数据缺乏直观表现手段等问题,提出建立制导半实物仿真可视化的方法。采用光纤反射内存网络集成的方式,将可视化与制导半实物仿真系统联合进行数据... 针对空空导弹制导半实物仿真无法直观模拟载机携带导弹从发射到击中目标的动态过程和仿真数据缺乏直观表现手段等问题,提出建立制导半实物仿真可视化的方法。采用光纤反射内存网络集成的方式,将可视化与制导半实物仿真系统联合进行数据交互;利用制导半实物平台仿真机的实时解算输出来驱动仿真渲染的帧频刷新;程序多线程设计解决了软件架构、实时性优化、碰撞检测、特效生成和导航路径轨迹动态管理等关键技术,实现了多通道多角度观测、多目标选择、实时跟随以及场景回放等功能。仿真结果表明,视景可以在内场高效精确的模拟靶试战场环境和导弹的作战性能,为空空导弹制导系统半实物仿真提供直观、形象的结果判读方法,在评估导弹性能等方面具有积极的意义。 展开更多
关键词 半实物仿真 空空导弹 视景仿真 碰撞检测 导航路径
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人工智能技术在船舶轨迹规划中的应用 预览
11
作者 徐英 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第10期28-30,共3页
轨迹规划可以提高船舶航行的效率,并且保证船舶航行的安全。当前船舶轨迹规划方法存在生成轨迹效率低、船舶轨迹规划并非全局最优的缺陷,为了提高船舶轨迹规划的精度,设计基于人工智能技术的船舶轨迹规划方法。首先对当前船舶轨迹规划... 轨迹规划可以提高船舶航行的效率,并且保证船舶航行的安全。当前船舶轨迹规划方法存在生成轨迹效率低、船舶轨迹规划并非全局最优的缺陷,为了提高船舶轨迹规划的精度,设计基于人工智能技术的船舶轨迹规划方法。首先对当前船舶轨迹规划研究现状进行分析,指出各种船舶轨迹规划方法的不足,然后建立船舶轨迹规划的性能评价指标,引入计算机人工智能技术中的蚁群优化算法进行求解,根据求解结果得到最优船舶轨迹规划路径,最后进行船舶轨迹规划的验证性测试。结果表明,蚁群优化算法可以快速、准确找到最优船舶轨迹规划路径,克服了当前方法易找到局部最优的船舶轨迹规划路径难题,具有一定的实际推广价值。 展开更多
关键词 船舶航行 轨迹规划 蚁群优化算法 规划路径 验证性测试
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基于iBeacon设备的矿井下人员定位与导航系统的设计与实现
12
作者 曹宇玮 万旺根 《电子测量技术》 2019年第17期27-31,共5页
针对矿井下人员定位困难以及巷道内部结构复杂寻路难的问题,提出了一种基于iBeacon设备的矿井下人员定位与导航系统。该系统具备对井下人员的实时定位,矿井下环境数据的实时监测,基于矿井真实结构的路径规划与导航,危险预警功能。设计... 针对矿井下人员定位困难以及巷道内部结构复杂寻路难的问题,提出了一种基于iBeacon设备的矿井下人员定位与导航系统。该系统具备对井下人员的实时定位,矿井下环境数据的实时监测,基于矿井真实结构的路径规划与导航,危险预警功能。设计了系统架构,介绍了系统的硬件设计与软件设计以及详细分析了定位与导航算法,通过实验验证了系统的实用性与可行性。实验结果表明,该定位与导航系统的定位精度低于1.5m,且比较于传统的A*算法提升24%的搜索效率。 展开更多
关键词 井下定位 导航算法 路径规划 iBeacon A*算法
河蟹养殖无人作业船路径跟踪算法研究 预览
13
作者 管凯 赵德安 洪剑青 《软件导刊》 2019年第10期78-81,共4页
河蟹养殖无人作业船能解决人工养殖成本高、效率低等问题,提高渔民收益。河蟹养殖无人作业船自动导航作业的关键是路径跟踪,传统的纯追踪算法行驶路径只包含直线作业与岸边曲线转弯作业,不能满足作业船的自主循迹(自动导航)需求。为此... 河蟹养殖无人作业船能解决人工养殖成本高、效率低等问题,提高渔民收益。河蟹养殖无人作业船自动导航作业的关键是路径跟踪,传统的纯追踪算法行驶路径只包含直线作业与岸边曲线转弯作业,不能满足作业船的自主循迹(自动导航)需求。为此针对预先规划的路径,研究了改进的纯追踪算法。通过试验对该导航控制算法进行验证,结果表明,无人作业船在以50cm/s的速度行驶并转弯半径为5m时,最大路径跟踪误差可以控制在0.1m以内。 展开更多
关键词 无人作业船 自动导航 路径跟踪 纯追踪算法
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矿山钻孔救援探测机器人研究进展 预览 被引量:2
14
作者 马宏伟 马琨 田海波 《工矿自动化》 北大核心 2019年第2期24-29,共6页
分析了国内外钻孔救援技术、煤矿救援探测机器人及矿山钻孔救援探测机器人的研究现状,指出将煤矿救援探测机器人和管道机器人的研究成果与矿山钻孔救援的探测需求相结合,可以研制出满足要求的矿山钻孔救援探测机器人,提高井下灾后救援... 分析了国内外钻孔救援技术、煤矿救援探测机器人及矿山钻孔救援探测机器人的研究现状,指出将煤矿救援探测机器人和管道机器人的研究成果与矿山钻孔救援的探测需求相结合,可以研制出满足要求的矿山钻孔救援探测机器人,提高井下灾后救援的成功率。从移动机构、导航、定位和路径规划、传感探测、通信和控制方式、能源供给、防爆性能等方面分析了矿山钻孔救援探测机器人的关键技术及其发展趋势,指出应围绕机器人的通过性、可靠性、轻量化、智能化等目标,在移动机构、能源供给和防爆性能等方面进行创新设计,提高传感检测范围和精度,研究未知、非结构化环境中的导航、定位及控制的智能算法,提高机器人的环境适应性。 展开更多
关键词 矿山钻孔救援 煤矿救援探测机器人 矿山钻孔救援探测机器人 移动机构 导航定位 路径规划 传感探测 通信 能源供给
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基于比例导引法的机械臂拣矸过程轨迹规划方法研究 预览
15
作者 曹现刚 李宁 +3 位作者 王鹏 薛祯也 费佳浩 吴旭东 《煤炭工程》 北大核心 2019年第5期154-158,共5页
为解决目前国内洗煤厂人工拣矸方式所存在的分拣效率低、工人健康危害大等问题,设计了一种煤矸分拣机器人,重点研究了其多矸石分拣优先级排序及机械臂拣矸过程运动轨迹规划问题。首先,基于优先抓取带式输送机上尺寸大、距离近并且与其... 为解决目前国内洗煤厂人工拣矸方式所存在的分拣效率低、工人健康危害大等问题,设计了一种煤矸分拣机器人,重点研究了其多矸石分拣优先级排序及机械臂拣矸过程运动轨迹规划问题。首先,基于优先抓取带式输送机上尺寸大、距离近并且与其它矸石重叠的矸石的规则,采用模糊逻辑推理方法构建了识别区域矸石的待抓取优先级排序模型,为机械臂有序、高效分拣矸石提供了合理的逻辑顺序;然后,为了解决带式输送机上矸石的机械臂动态跟踪轨迹规划问题,采用比例导引方法,建立了实现矸石匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划模型,进一步采用增量比例导引法实现了矸石非匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划;最后,基于Matlab工具对上述模型进行了仿真分析,验证了方法的可行性,为进一步进行机械臂拣矸控制关键技术的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 机械手拣矸 模糊逻辑 比例导引 路径规划 动态跟踪
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基于智能导航的舰船应急疏散路径自动定位方法 预览
16
作者 程英霞 林晗 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第14期64-66,共3页
传统船舶应急疏散路径导航系统存在船舶逃生路径数据定位准确度差,应急疏散导航响应时间慢,影响人员快速逃生撤离时间。针对此问题产生根源进行深入分析,并提出基于智能导航的舰船应急疏散路径自动定位方法。对传统定位策略进行替换修正... 传统船舶应急疏散路径导航系统存在船舶逃生路径数据定位准确度差,应急疏散导航响应时间慢,影响人员快速逃生撤离时间。针对此问题产生根源进行深入分析,并提出基于智能导航的舰船应急疏散路径自动定位方法。对传统定位策略进行替换修正,首先导入雷达导航数据融合策略。融合船舶激光雷达数据与GPS、北斗卫星定位信号数据。接着引入路径实时定位算法,通过算法对融合数据进行实时规划引导,完成人员快速撤离。最后,通过仿真实验对传统方法与提出方法进行对比测试,证明提出方法具有定位速度快、响应速度快、路径规划准确的特点。 展开更多
关键词 智能 导航 路径 定位
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变电站智能巡检机器人应用提升研究 预览
17
作者 冯正伟 孟宪华 +4 位作者 黄浩林 梁上至 王韬 梁慧 靳利光 《浙江电力》 2019年第8期23-29,共7页
变电站智能巡检机器人在各电压等级变电站中已得到应用,可代替人工完成一次设备巡检、红外测温、表计抄录等运维工作,实现传统运维工作的减负增效。通过对变电站智能巡检机器人现场实际应用情况的分析与总结,结合机器人领域相关技术的发... 变电站智能巡检机器人在各电压等级变电站中已得到应用,可代替人工完成一次设备巡检、红外测温、表计抄录等运维工作,实现传统运维工作的减负增效。通过对变电站智能巡检机器人现场实际应用情况的分析与总结,结合机器人领域相关技术的发展,提出了变电站智能巡检机器人应用技术的优化和改进措施,为变电站智能巡视机器人的进一步推广应用提供借鉴。 展开更多
关键词 智能巡检机器人 激光导航 检修区域 路径规划
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船舶导航网络路由算法的实现 预览
18
作者 许动枝 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第18期130-132,共3页
为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,... 为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,并对最优转发路径进行选择。以得到的结果为基础,采用局部最优方法对最优转发路径计算区域进行优化。以优化结果为依据,对网络路由节点分配模型进行构建,实现了船舶导航网络路由算法的设计。通过实验得到,与传统船舶导航网络路由算法相比较,提出的船舶导航网络路由算法极大的降低了数据丢包率,缩短了执行时间,充分说明提出的船舶导航网络路由算法具备更好的性能。 展开更多
关键词 船舶 导航 网络 路由 路径 节点
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A review:On path planning strategies for navigation of mobile robot 预览
19
作者 B.K. Patle Ganesh Babu L +2 位作者 Anish Pandey D.R.K. Parhi A. Jagadeesh 《Defence Technology(防务技术)》 CSCD 2019年第4期582-606,共25页
This paper presents the rigorous study of mobile robot navigation techniques used so far.The step by step investigations of classical and reactive approaches are made here to understand the development of path plannin... This paper presents the rigorous study of mobile robot navigation techniques used so far.The step by step investigations of classical and reactive approaches are made here to understand the development of path planning strategies in various environmental conditions and to identify research gap.The classical approaches such as cell decomposition(CD),roadmap approach(RA),artificial potential field(APF);reactive approaches such as genetic algorithm(GA),fuzzy logic(FL),neural network(NN),firefly algorithm(FA),particle swarm optimization(PSO),ant colony optimization(ACO),bacterial foraging optimization(BFO),artificial bee colony(ABC),cuckoo search(CS),shuffled frog leaping algorithm(SFLA)and other miscellaneous algorithms(OMA)are considered for study.The navigation over static and dynamic condition is analyzed(for single and multiple robot systems)and it has been observed that the reactive approaches are more robust and perform well in all terrain when compared to classical approaches.It is also observed that the reactive approaches are used to improve the performance of the classical approaches as a hybrid algorithm.Hence,reactive approaches are more popular and widely used for path planning of mobile robot.The paper concludes with tabular data and charts comparing the frequency of individual navigational strategies which can be used for specific application in robotics. 展开更多
关键词 Mobile robot NAVIGATION Path planning CLASSICAL APPROACHES Reactive APPROACHES Artificial INTELLIGENCE
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基于全站仪的插秧机卫星导航作业精度检验方法 预览
20
作者 赵祚喜 罗阳帆 +3 位作者 马昆鹏 宋俊文 谈婷 蒙劭洋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第B07期50-56,共7页
由于田间作业环境复杂,插秧机卫星自动导航工作时GPS数据不能准确反映秧苗位置,达不到相应的作业要求。为此,提出一种利用全站仪检验秧苗路径的方法,检验插秧机的作业精度。通过研究全站仪单点静态测量所获取的秧苗点数据,得到秧苗路径... 由于田间作业环境复杂,插秧机卫星自动导航工作时GPS数据不能准确反映秧苗位置,达不到相应的作业要求。为此,提出一种利用全站仪检验秧苗路径的方法,检验插秧机的作业精度。通过研究全站仪单点静态测量所获取的秧苗点数据,得到秧苗路径的直线度和秧苗路径的对行精度,进而评估插秧机的作业精度。对相关数据进行分析可得:秧苗路径直线度的最小值和最大值分别为3.08、4.93cm,最小和最大均方根误差分别为4.299、6.263cm;秧苗路径的对行精度最小值和最大值分别为5.17、15.53cm,最小和最大均方根误差分别为4.29、5.43cm。结果表明,该方法可实现对农机田间自动导航作业精度的量化评估。 展开更多
关键词 全站仪 插秧机 卫星导航 秧苗路径 作业精度
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