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2018年国外军用无人机装备及技术发展综述
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作者 李磊 徐月 +1 位作者 蒋琪 王彤 《战术导弹技术》 北大核心 2019年第2期1-11,共11页
回顾了2018年美国、俄罗斯、以色列等国家军用无人机在新型号研制、已有型号的改型、机载系统技术及新作战概念应用等方面的发展,总结出该年度军用无人机呈现的特点,分别为:各种作战任务需求促进多类型无人机的研发工作;多型号无人机研... 回顾了2018年美国、俄罗斯、以色列等国家军用无人机在新型号研制、已有型号的改型、机载系统技术及新作战概念应用等方面的发展,总结出该年度军用无人机呈现的特点,分别为:各种作战任务需求促进多类型无人机的研发工作;多型号无人机研制或改型取得进展;先进的机载系统技术逐步提高无人机性能;新型作战概念及颠覆性技术拓展无人机在战场上的应用模式。未来随着集群技术、人工智能、高超声速等技术的不断进步,无人机将不断与现有的装备体系融合,形成新的作战模式和作战理念。 展开更多
关键词 无人机 机载系统 空中加油 无人集群
无人机集群协同态势觉察一致性评估 预览 被引量:1
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作者 高杨 李东生 柳向 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期190-196,共7页
无人机集群协同态势感知一致性是影响集群协同决策控制的重要因素,已有集群态势感知研究集中在多传感器态势数据融合,对态势感知一致性的讨论不充分,本文对集群协同态势觉察一致性评估方法进行设计.结合集群协同作战特点,分析集群协同... 无人机集群协同态势感知一致性是影响集群协同决策控制的重要因素,已有集群态势感知研究集中在多传感器态势数据融合,对态势感知一致性的讨论不充分,本文对集群协同态势觉察一致性评估方法进行设计.结合集群协同作战特点,分析集群协同态势感知一致性;建立集群协同态势觉察一致性评估模型,指出态势觉察一致性的可用情况;考虑战场信息的不确定性、指标的相关性等因素,提出基于非线性处理和指标变权的区间数形式下的态势觉察一致性计算方法.分析表明,与基于组合赋权的方法相比,本文方法在表示精度、差异度等方面有较好表现,可用于集群协同作战仿真和集群系统优化设计等研究. 展开更多
关键词 无人机 无人机集群 态势感知 态势觉察 态势感知一致性 一致性评估
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从狼群智能到无人机集群协同决策 被引量:1
3
作者 段海滨 张岱峰 +1 位作者 范彦铭 邓亦敏 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期112-118,共7页
无人机协同作战是未来战场的一种重要作战模式,而环境和态势的不确定性使得无人机集群协同决策成为支撑集群协同作战亟待突破的一项关键技术.狼群具有较强的认知与协作能力,能够在复杂环境下迅速对目标进行跟踪和包围.其中所体现的信息... 无人机协同作战是未来战场的一种重要作战模式,而环境和态势的不确定性使得无人机集群协同决策成为支撑集群协同作战亟待突破的一项关键技术.狼群具有较强的认知与协作能力,能够在复杂环境下迅速对目标进行跟踪和包围.其中所体现的信息认知与分工协作等智能行为特征,与无人机集群对抗决策需求相符.因此,研究狼群智能行为机理,并应用于无人机集群系统对抗任务,对解决无人机集群协同决策问题具有重要借鉴意义. 展开更多
关键词 无人机集群 协同决策 狼群智能 认知与协作
Live-fly experimentation for pigeon-inspired obstacle avoidance of quadrotor unmanned aerial vehicles
4
作者 Mengzhen HUO Haibin DUAN +2 位作者 Qing YANG Daifeng ZHANG Huaxin QIU 《中国科学:信息科学(英文版)》 SCIE EI CSCD 2019年第5期161-168,共8页
In this paper, we applied a pigeon-inspired obstacle-avoidance model to the flight of quadrotor UAVs through environments with obstacles. Pigeons bias their flight direction by considering the largest gap and minimum ... In this paper, we applied a pigeon-inspired obstacle-avoidance model to the flight of quadrotor UAVs through environments with obstacles. Pigeons bias their flight direction by considering the largest gap and minimum required steering. Owing to the similarities between pigeon flocks and UAV swarms in terms of mission requirements, the pigeon-inspired obstacle-avoidance model is used to control a UAV swarm so that it can fly through a complex environment with multiple obstacles. The simulation and flight results illustrate the viability and superiority of pigeon-inspired obstacle avoidance for quadrotor UAVs. 展开更多
关键词 UAV swarm pigeon flock pigeon-inspired model obstacle-avoidance live-fly EXPERIMENTATION
基于MAS的无人机新型编队算法 预览
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作者 王潇 纪志坚 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2019年第2期60-68,共9页
无人机群极大地拓宽了无人机的应用领域,有效地弥补了单架无人机执行任务的缺陷。本文针对无人机群的运动一致性和编队控制,将领导者跟随者法中领导者与跟随者的控制算法进行集成,设计了一种基于多智能体系统(MAS)的新型无人机编队控制... 无人机群极大地拓宽了无人机的应用领域,有效地弥补了单架无人机执行任务的缺陷。本文针对无人机群的运动一致性和编队控制,将领导者跟随者法中领导者与跟随者的控制算法进行集成,设计了一种基于多智能体系统(MAS)的新型无人机编队控制算法。该算法既适用于领导者又适用于跟随者,并且可随机指定无人机为领导者,领导者可以受到跟随者导航反馈的影响,提高了系统的适应性和可伸缩性。理论分析表明,无人机群不会发生碰撞并且能够收敛到期望的编队队形。再经过数值模拟验证了算法的速度和轨迹跟踪能力。结果表明,该算法能保证一群无人机按预定的编队和航迹飞行。 展开更多
关键词 无人机群 运动一致性 编队控制 多智能体系统 数值模拟
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无人机集群网络中一种基于链路质量预测的按需路由算法 预览
6
作者 贾旭峰 茹乐 +2 位作者 乐波 于云龙 方堃 《电子工程学院学报》 2019年第3期34-40,共7页
无人机集群网络,相较于传统AdHoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。... 无人机集群网络,相较于传统AdHoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色-WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。 展开更多
关键词 无人机集群 AD HOC网络 路由算法 链路质量预测
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无人机自组网典型场景构建及路由协议性能分析 预览
7
作者 董强健 赵海涛 +1 位作者 郑超轶 王海军 《通信技术》 2019年第9期2149-2155,共7页
为了评估现有路由协议在无人机自组织网络中的适用性,应用OPNET网络仿真软件构建了3类典型的仿真场景,并进行了路由协议仿真分析。将典型环境分为友好型、障碍型和对抗型,建立5个仿真场景,针对表驱动路由和按需路由2大类路由协议,选取... 为了评估现有路由协议在无人机自组织网络中的适用性,应用OPNET网络仿真软件构建了3类典型的仿真场景,并进行了路由协议仿真分析。将典型环境分为友好型、障碍型和对抗型,建立5个仿真场景,针对表驱动路由和按需路由2大类路由协议,选取了有代表性的AODV、DSR和OLSR等路由协议进行了真。对比分析了端到端时延、投递率和网络负载等性能参数,结果表明,不同路由协议可分别适应不同的无人机自组织网络场景。因此,定量结果可为在不同场景下选择最佳的路由协议提供针对性的参考。 展开更多
关键词 无人机集群 自组织网络 路由协议 场景构建 OPNET仿真
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无人机群通信网络态势感知研究现状与发展趋势 预览
8
作者 廖方圆 周华吉 +2 位作者 李京华 崔如松 丁国如 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第4期16-22,共7页
无人机群作战被认为是颠覆未来战场的新型作战力量,通信网络是牵引着无人机群正常运行的"风筝线",是连通无人机群的"神经脉络",无人机群通信网络态势(离散状态、全局形势以及演化趋势)信息的高效可靠获取是突破&qu... 无人机群作战被认为是颠覆未来战场的新型作战力量,通信网络是牵引着无人机群正常运行的"风筝线",是连通无人机群的"神经脉络",无人机群通信网络态势(离散状态、全局形势以及演化趋势)信息的高效可靠获取是突破"电磁迷雾"并取得未来战场制信息权的基础和关键。本文从战场网络态势感知、典型无人机群作战项目、无人机群通信网络态势感知研究动态三个方面综述了国内外相关研究现状,分析了当前研究存在的不足,展望了未来发展趋势。 展开更多
关键词 无人机群 通信网络 态势感知 频谱感知 网络结构 态势预测
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人工势场与虚拟结构相结合的无人机集群编队控制 被引量:1
9
作者 吕永申 刘力嘉 +2 位作者 杨雪榕 姚静波 杨雅君 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第3期43-47,共5页
采用人工势场法进行无人机集群编队控制时,无人机集群通常难以准确地到达期望位置,且容易陷入局部极点问题。针对上述问题,提出一种人工势场与虚拟结构相结合的无人机集群编队控制方法。在三维空间中设立虚拟结构质点,并将其分为编队参... 采用人工势场法进行无人机集群编队控制时,无人机集群通常难以准确地到达期望位置,且容易陷入局部极点问题。针对上述问题,提出一种人工势场与虚拟结构相结合的无人机集群编队控制方法。在三维空间中设立虚拟结构质点,并将其分为编队参考点和目标参考点两部分,通过建立集群个体间以及个体与编队参考点之间的人工势场,使得无人机集群在该势场作用下以编队参考点为参考形成预设编队,再通过建立目标参考点和编队参考点之间的人工势场,使得无人机集群在该势场作用下跟随编队参考点轨迹到达期望位置。仿真结果表明,在随机的初始位置条件下,无人机集群可以跟随编队参考点快速形成预设编队,并准确地到达期望位置。 展开更多
关键词 无人机集群 编队控制 人工势场 虚拟结构
未知环境下无人机集群协同区域搜索算法
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作者 侯岳奇 梁晓龙 +1 位作者 何吕龙 刘流 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期347-356,共10页
针对无人机集群在无先验信息的未知环境中协同搜索的问题,提出了一种以覆盖率为实时搜索奖励的无人机集群协同区域搜索算法。首先建立覆盖分布地图(CDM)来描述任务环境,并采用Hadamard积实现CDM的快速更新,继而基于CDM计算覆盖率来定量... 针对无人机集群在无先验信息的未知环境中协同搜索的问题,提出了一种以覆盖率为实时搜索奖励的无人机集群协同区域搜索算法。首先建立覆盖分布地图(CDM)来描述任务环境,并采用Hadamard积实现CDM的快速更新,继而基于CDM计算覆盖率来定量描述实时搜索效果。将无人机集群视为一个控制系统,基于分布式模型预测控制理论建立系统的预测模型,并将预测周期内最大覆盖率增量设为奖励函数,采用差分进化算法进行求解,得到最优解作为系统的最优输入。仿真结果表明,所提算法能够对区域进行覆盖搜索,在出现突发情况时,覆盖率远高于平行搜索方法。 展开更多
关键词 未知环境 无人机集群 协同搜索 HADAMARD积 覆盖率 分布式模型预测控制
平行机群:概念、框架与应用 预览
11
作者 沈震 刘雅婷 +4 位作者 董西松 白天翔 胡斌 熊刚 王飞跃 《指挥与控制学报》 2018年第3期201-212,共12页
针对多无人机集群作战平台与体系的复杂性,将ACP平行理论与无人机集群相结合,提出平行机群的概念,定义平行无人机的数字四胞胎结构.提出平行机群的基本框架与逻辑以及平行机群的关键技术,包括平行感知、平行学习、平行网络和平行区块链... 针对多无人机集群作战平台与体系的复杂性,将ACP平行理论与无人机集群相结合,提出平行机群的概念,定义平行无人机的数字四胞胎结构.提出平行机群的基本框架与逻辑以及平行机群的关键技术,包括平行感知、平行学习、平行网络和平行区块链.最后针对无人机集群面临的作战任务分析了平行机群的未来应用. 展开更多
关键词 平行机群 多无人机 无人机集群 ACP方法 数字四胞胎 平行指挥与控制
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无人机集群反舰作战与反集群对策研究 预览
12
作者 韩光松 王忠 李萍 《舰船电子工程》 2018年第6期1-4,49共5页
无人机集群作战是未来空战的主要模式,论文首先介绍无人机集群的国内外发展现状、特点及优势;然后,研究无人机集群在反舰作战中的应用,一方面为反舰弹道导弹提供目标信息和毁伤评估,另一方面对舰艇编队实施电子干扰与攻击,掩护反舰导弹... 无人机集群作战是未来空战的主要模式,论文首先介绍无人机集群的国内外发展现状、特点及优势;然后,研究无人机集群在反舰作战中的应用,一方面为反舰弹道导弹提供目标信息和毁伤评估,另一方面对舰艇编队实施电子干扰与攻击,掩护反舰导弹等武器突防;最后,提出敌方舰艇编队可能采取的反集群作战策略,给我军无人机集群作战指明了发展方向。 展开更多
关键词 无人机 集群 反舰作战 反集群
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基于数字信息素的分布式决策技术 预览
13
作者 钟鸣 梅颖慧 +3 位作者 宁勇 田达 朱伟强 苏抗 《航天电子对抗》 2018年第1期45-48,64共5页
为满足未来电磁作战需求,对无人集群网络、信息交互和自主决策技术进行研究,力求提高无人集群执行任务水平。首先,提出大规模电磁作战集群网络体系架构。然后,为兼顾实时共享与鲁棒决策需求,提出一种基于数字信息素的交互机制。基于该机... 为满足未来电磁作战需求,对无人集群网络、信息交互和自主决策技术进行研究,力求提高无人集群执行任务水平。首先,提出大规模电磁作战集群网络体系架构。然后,为兼顾实时共享与鲁棒决策需求,提出一种基于数字信息素的交互机制。基于该机制,集群能够快速分配资源并开展多项任务。在作战过程中,通过闭环、自适应的在线评估,电磁作战集群能够根据战场态势,智能、实时地改变资源配比,优化作战效能。 展开更多
关键词 无人集群 人工智能 数字信息素 分布式决策
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无人机集群编队控制演示验证系统
14
作者 朱创创 梁晓龙 +2 位作者 张佳强 何吕龙 刘流 《北京航空航天大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1739-1747,共9页
为验证无人机集群编队控制算法在实际环境中的有效性,基于四旋翼无人机平台和双数据链、双地面站冗余设计,搭建了分布式控制的无人机集群编队控制演示验证系统。基于分层控制和封装的思想,将无人机控制系统分为执行层和决策层。执行层采... 为验证无人机集群编队控制算法在实际环境中的有效性,基于四旋翼无人机平台和双数据链、双地面站冗余设计,搭建了分布式控制的无人机集群编队控制演示验证系统。基于分层控制和封装的思想,将无人机控制系统分为执行层和决策层。执行层采用PIX自驾仪进行封装,只需修改自驾仪参数,不需针对不同无人机平台开发相应的控制策略,就能实现对异构集群的控制。需要验证不同的编队控制算法时,只需对决策层的控制算法进行修改即可,使系统具有较强的适应性和扩展性。演示验证系统采用双地面站和数据链,可实现在多种网络拓扑或通信失败情况下的无人机集群控制,具有较高的稳定性和安全性。应用领导-跟随协同编队控制算法,验证了本文演示验证系统的功能和性能。 展开更多
关键词 无人机集群 编队控制 分布式控制 演示验证系统 飞行试验
一种基于RSSI指纹和DOA信息的单基站定位方法 预览
15
作者 吕小微 《现代导航》 2018年第4期250-255,共6页
无人集群系统技术是未来无人机技术的发展趋势。在复杂未知的背景环境中,由于电磁、物理屏障等不可控干扰因素,导航系统易出现因卫星信号拒止而无法准确提供导航信息的情况。本文利用无人集群系统多机编队的特点,提出一种基于目标间信... 无人集群系统技术是未来无人机技术的发展趋势。在复杂未知的背景环境中,由于电磁、物理屏障等不可控干扰因素,导航系统易出现因卫星信号拒止而无法准确提供导航信息的情况。本文利用无人集群系统多机编队的特点,提出一种基于目标间信号到达方位(DOA)和接收信号强度(RSSI)指纹信息(Fingerprints)的协作定位方法,仅利用单个基站即可实现对移动目标节点的位置定位。实验结果表明,对突然丧失定位能力的节点,本文方法能够实现盲节点的再定位功能,在约80m×80m的运动区域内达到约1.5m的定位精度。该方法定位误差不随时间积累,具有良好的定位性能。 展开更多
关键词 无人集群系统 卫星导航 协同定位 单基站 DOA RSSI 指纹
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基于态势感知一致性的UAV集群分布式协同性能分析 预览
16
作者 高杨 李东生 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1148-1156,共9页
针对现有无人机集群分布式协同方法没有细致考虑态势感知过程,忽略了对抗环境下态势信息的不确定性对集群协同的影响,对协同性能缺乏量化分析等问题,提出基于态势感知一致性的无人机集群分布式协同方法,并分析协同性能。从集群协同作战... 针对现有无人机集群分布式协同方法没有细致考虑态势感知过程,忽略了对抗环境下态势信息的不确定性对集群协同的影响,对协同性能缺乏量化分析等问题,提出基于态势感知一致性的无人机集群分布式协同方法,并分析协同性能。从集群协同作战角度分析协同方法的实质,考虑态势信息不确定性,给出集群态势感知一致性分析,建立态势觉察一致性、态势理解一致性等概念,并设计协同方法;建立协同时间、协同信息量等指标,分析指标特性,量化分析协同性能;在给定的仿真场景下,对比分析各协同方法性能。结果表明,所提方法协同性能较好,更切合对抗环境,对集群协同作战研究有一定的积极意义。 展开更多
关键词 无人机集群 分布式协同 态势感知 态势感知一致性 协同性能
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无人机集群自组织避障建模与控制策略研究 被引量:1
17
作者 朱创创 梁晓龙 +3 位作者 孙强 何吕龙 李野 王庆 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期46-51,共6页
针对无人机集群自组织避障问题,在集群系统认知模型的基础上,采用自下而上的建模方法,对单个个体建立变系数控制器,包括一致性运动模块和避障模块。借鉴地球偏转力原理增加了回转力作用,以克服人工势场法存在的振荡和极小值问题。在此... 针对无人机集群自组织避障问题,在集群系统认知模型的基础上,采用自下而上的建模方法,对单个个体建立变系数控制器,包括一致性运动模块和避障模块。借鉴地球偏转力原理增加了回转力作用,以克服人工势场法存在的振荡和极小值问题。在此基础上,针对所有个体和部分个体能感知障碍物的情况,分别提出自组织避障的控制策略,实现了集群自组织避障。仿真结果表明,所建立的模型和控制方法是有效的。 展开更多
关键词 无人机集群 自组织 避障
无人机集群网络中一种基于链路质量预测的按需路由算法 预览
18
作者 贾旭峰 茹乐 +2 位作者 乐波 于云龙 方堃 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第5期48-54,共7页
无人机集群网络,相较于传统AdHoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路... 无人机集群网络,相较于传统AdHoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色-WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。 展开更多
关键词 无人机集群 AD HOC网络 路由算法 链路质量预测
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无人机群布散运动模型研究 预览
19
作者 王慧丽 范人芳 《电光与控制》 北大核心 2015年第1期24-27,38共5页
无人机集群运动技术中,布散模型是一项非常重要的研究内容。研究无人机的布散模型时,最重要的工作就是建立每个无人机的运动方程。在建立无人机二维平面内质点运动方程的基础上,设计了虚拟恒定引力、边界力、Lennard-Jones分子力来对模... 无人机集群运动技术中,布散模型是一项非常重要的研究内容。研究无人机的布散模型时,最重要的工作就是建立每个无人机的运动方程。在建立无人机二维平面内质点运动方程的基础上,设计了虚拟恒定引力、边界力、Lennard-Jones分子力来对模拟无人机在散开运动中的受力,以实现无人机整体运动的趋向性和避免碰撞的要求。通过对运动方程求数值解获得的仿真结果看出,建立的运动模型可以实现无人机在一定范围内散开,并保持运动趋向性和避撞性。 展开更多
关键词 无人机群 集群运动 布散模型 虚拟力 避碰
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面向无人机集群自组织区域覆盖的分布式互惠规划方法 预览
20
作者 陈伟 胡应龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第A01期46-49,共4页
针对传统的分布式区域覆盖规划算法存在收敛时间长、无人机运动震荡等问题,提出了一种基于互惠原理的无人机集群区域覆盖自组织规划方法。一方面,不同于传统的位型空间建模优化方法,该方法将集群区域覆盖问题直接在速度域下进行建模和... 针对传统的分布式区域覆盖规划算法存在收敛时间长、无人机运动震荡等问题,提出了一种基于互惠原理的无人机集群区域覆盖自组织规划方法。一方面,不同于传统的位型空间建模优化方法,该方法将集群区域覆盖问题直接在速度域下进行建模和优化求解,更加简洁和有效,能够缩短建模优化求解时间。另一方面,该方法考虑了邻间无人机的互惠行为,通过调整无人机相对邻间无人机的速度来确定最佳覆盖区域速度区间,能够减少无人机运动时产生的震荡。通过和两类代表性方法进行对比的仿真实验结果分析得出所提方法具有更高的覆盖率、更短收敛时间和运算时间。 展开更多
关键词 无人机集群 区域覆盖 分布式规划 互惠行为 集群智能
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