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无人机集群空中博弈对抗体系指挥控制模型

指挥与控制学报 2024年第4期10卷 401-411页

作者：吕茂隆段海滨杨任农张群万路军陈希亮空军工程大学空管领航学院西安710051 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007

针对无人机集群空中博弈对抗体系的指挥控制问题,系统阐述了无人机集群协同空战典型场景的作战过程模型,分析设计了空中无人机集群博弈对抗体系的作战任务剖面,构建了空中无人机集群协同作战体系信息流程模型。研究结论能够为空中无人... 详细信息

针对无人机集群空中博弈对抗体系的指挥控制问题,系统阐述了无人机集群协同空战典型场景的作战过程模型,分析设计了空中无人机集群博弈对抗体系的作战任务剖面,构建了空中无人机集群协同作战体系信息流程模型。研究结论能够为空中无人作战体系构建、无人集群协同空战指挥控制架构以及协同作战规划设计方法等研究提供理论支撑。

关键词：无人机集群博弈对抗体系协同作战指挥控制任务剖面信息流程模型

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无人机编队协同追踪控制律和编队信息架构

西安交通大学学报 2019年第6期53卷 134-141页

作者：张佳龙闫建国肖冰吕茂隆西北工业大学自动化学院西安710129 空军工程大学装备管理与安全工程学院西安710051

针对“长机-僚机”模式的无人机编队追踪运动目标出现姿态信息和位置信息不一致而导致碰撞的问题,设计了一种协同追踪控制器并对该控制器进行稳定性分析。该控制器以3架无人机构成的编队作为控制体,采用拉氏矢量场方法获取无人机编队追... 详细信息

针对“长机-僚机”模式的无人机编队追踪运动目标出现姿态信息和位置信息不一致而导致碰撞的问题,设计了一种协同追踪控制器并对该控制器进行稳定性分析。该控制器以3架无人机构成的编队作为控制体,采用拉氏矢量场方法获取无人机编队追踪运动目标的轨迹,同时构建无人机之间的信息架构,实现无人机编队按照预期的姿态和位置信息在运动目标周围的圆形轨道飞行的目的。研究单架无人机的航迹规划和多无人机编队协同追踪:对于单架无人机的航迹规划,采用反馈控制完成航向收敛证明;对于多无人机编队,采用一种多变量控制器可以保持无人机编队在圆形轨道运动,同时使用未知风和运动目标的自适应估计量来确定无人机编队在圆形轨道飞行的稳定性。仿真结果表明:在追踪过程中,3架无人机能够快速(15s)以相同的姿态和位置渐进靠近目标,同时保持相对稳定;在满足航向速率和空速条件时,任意两架无人机相对距离误差能够快速(10s)收敛到稳定值。该控制器突破了多无人机编队近距协同追踪目标的局限,可为多无人机分布式控制器设计提供方法借鉴。

关键词：无人机编队信息架构矢量场多变量控制器稳定性分析

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三架固定翼无人机协同编队飞行避障策略

国防科技大学学报 2019年第1期41卷 123-129页

作者：张佳龙闫建国张普吕茂隆西北工业大学自动化学院陕西西安710129 空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051

针对无人机编队执行空战任务过程中存在无人机之间以及无人机与障碍物发生碰撞的问题,提出单向网络连接结构的多无人机避障算法和基于人工势场的控制方法,同时应用于无人机编队避障控制。以三架无人机构成的正三角形编队作为控制体,同... 详细信息

针对无人机编队执行空战任务过程中存在无人机之间以及无人机与障碍物发生碰撞的问题,提出单向网络连接结构的多无人机避障算法和基于人工势场的控制方法,同时应用于无人机编队避障控制。以三架无人机构成的正三角形编队作为控制体,同时以长机的运动轨迹作为期望路径,长机提供僚机飞行信息,僚机接受信息保持编队飞行。多无人机编队发现障碍物到避障完成的过程包括编队集结、松散队形、最终恢复集结正三角形编队。仿真实验结果表明,所提避障控制策略能够确保编队收敛于期望的队形和稳定飞行状态。

关键词：单向网络连接无人机编队系统人工势场避障策略稳定飞行

基于P_(EV)准则的I-UMOP问题求解方法

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系统工程与电子技术 2018年第2期40卷 338-345页

作者：孟祥飞王瑛亓尧吕茂隆李超空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051

针对传统方法在求解不确定多目标规划问题过程中存在的不足,提出了该问题在新准则下的求解方法。首先,提出了求解方法的基本框架,并通过引入不确定变量之间的序关系定义了不确定多目标规划的帕累托有效解;其次,根据线性加权或理想点法... 详细信息

针对传统方法在求解不确定多目标规划问题过程中存在的不足,提出了该问题在新准则下的求解方法。首先,提出了求解方法的基本框架,并通过引入不确定变量之间的序关系定义了不确定多目标规划的帕累托有效解;其次,根据线性加权或理想点法将原问题转化为不确定单目标规划问题,再利用期望-方差准则将不确定单目标规划问题转化为确定的单目标规划问题;再次,通过相关理论推导证明了在该准则下转化后的问题求得的最优解是原不确定问题的帕累托有效解;最后,设计了决策变量分别为连续型和离散型的数值算例对该方法的有效性加以说明,考虑算例的复杂度,分别采用遗传-粒子群算法和二进制狼群算法进行了求解。

关键词：不确定理论多目标规划期望方差准则遗传-粒子群算法二进制狼群算法

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迎角受限的高超声速飞行器固定时间鲁棒控制

宇航学报 2022年第12期43卷 1708-1721页

作者：董泽洪李颖晖吕茂隆赵子龙裴彬彬空军工程大学航空工程学院西安710038 空军工程大学研究生院西安710038 空军工程大学空管领航学院西安710051 荷兰代尔夫特理工大学电气工程、数学和计算机科学学院代尔夫特999025

针对高超声速飞行器动力学模型强耦合、非对称时变迎角限制、气动参数高度不确定以及跟踪误差收敛速率要求高等问题,设计了一种考虑非对称时变迎角限制的高超声速飞行器固定时间非奇异切换控制策略。为了解决非对称时变迎角限制问题,首... 详细信息

针对高超声速飞行器动力学模型强耦合、非对称时变迎角限制、气动参数高度不确定以及跟踪误差收敛速率要求高等问题,设计了一种考虑非对称时变迎角限制的高超声速飞行器固定时间非奇异切换控制策略。为了解决非对称时变迎角限制问题,首先限制迎角虚拟控制器的幅值并设计固定时间误差补偿系统补偿迎角虚拟控制器饱和带来的不利影响,然后设计了一种新的光滑切换的非对称时变障碍函数限制迎角跟踪误差,从而使迎角满足非对称时变限制。光滑切换技术以及固定时间收敛技术也应用于其他虚拟控制律和实际控制律的设计中,以避免奇异值问题并且保证闭环系统的固定时间稳定。此外,设计了一种固定时间稳定的鲁棒补偿器用以补偿系统不确定性带来的不利影响。严格的数学推导证明了本文方法的正确性,仿真结果验证了本文方法的有效性和优越性。

关键词：高超声速飞行器迎角限制非奇异切换鲁棒控制

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高速近距无人机协同编队控制器设计研究

西北工业大学学报 2018年第2期36卷 345-352页

作者：张佳龙闫建国张普齐晓巧吕茂隆西北工业大学自动化学院陕西西安710129 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071 空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051

针对高速飞行的无人机协同编队,机群中单机出现故障,需退出编队飞行,同时需快速近距或超近距重新编队问题。提出了一种快速近距协同编队控制器设计方法,弥补了突发"战事"鲁棒性低,时效性差的不足并对无人机编队飞行动态特性进行了分析... 详细信息

针对高速飞行的无人机协同编队,机群中单机出现故障,需退出编队飞行,同时需快速近距或超近距重新编队问题。提出了一种快速近距协同编队控制器设计方法,弥补了突发"战事"鲁棒性低,时效性差的不足并对无人机编队飞行动态特性进行了分析。考虑到外界因素已知情形下,建立适合无人机纵向动力学模型和非定常气动力模型,根据编队速度、平尾偏角、推力矢量舵偏角及俯仰角速度作为控制器输入指令信号,研究编队飞行的动态特性。同时分析编队飞行间距误差收敛于很小固定值,协同飞行稳定性良好。仿真结果表明:该控制器能够有效提高近距或超近距重新编队的速度,而且能够保持协同编队飞行的稳定性,为高速近距无人机协同编队控制器设计提供一种思路。

关键词：无人机编队多机协同控制器设计飞行稳定性动态特性

互联网语境下的新闻传播新样态与新闻工作新面向

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新闻采编 2023年第5期 39-41页

作者：吕茂隆山西广播电视台黄河节目中心

互联网语境下，新闻传播的媒介技术发生了巨大变化，传播方式进入了全媒体时代，由此，新闻工作的面向就需要转移到社会大众，大众文化即将成为新闻工作主要的研究对象，工作内容为社会大众而服务。

关键词：新媒体新闻工作大众文化媒介技术

来源：博看期刊

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每一个镜头背后都有故事

新闻采编 2020年第3期 59-61页

作者：吕茂隆山西广播电视台

我是山西广播电视台黄河频道记者。2003年,在校园抗击非典中火线入党;2008年,刚入职不久就主动请战参加汶川地震现场报道;2020年,再次请缨奔赴湖北抗疫一线。

关键词：

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执行器非线性超低空空投航迹倾角自适应控制

电机与控制学报 2017年第3期21卷 111-118页

作者：吕茂隆孙秀霞徐光智刘树光胡京林空军工程大学装备管理与安全工程学院中国人民解放军94106部队

针对超低空空投下滑阶段执行器非线性、外界不确定性大气扰动以及模型存在未知非线性等因素干扰轨迹精确跟踪问题,提出一种鲁棒自适应神经网络动态面跟踪控制方法。建立了含执行器输入非线性的超低空空投载机纵向非线性模型,采用神经网... 详细信息

针对超低空空投下滑阶段执行器非线性、外界不确定性大气扰动以及模型存在未知非线性等因素干扰轨迹精确跟踪问题,提出一种鲁棒自适应神经网络动态面跟踪控制方法。建立了含执行器输入非线性的超低空空投载机纵向非线性模型,采用神经网络逼近模型中未知非线性函数,引入非线性鲁棒补偿项消除了执行器非线性建模误差和外界扰动。应用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有信号均是有界收敛的。仿真验证了所提方法既保证了轨迹跟踪的精确性又具有较强的鲁棒性。

关键词：超低空空投执行器非线性神经网络自适应控制航迹倾角