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基于快速仿真原型的飞行器半物理仿真系统

光学精密工程 2008年第10期16卷 1949-1955页

作者：厉明纪勇贾宏光续志军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

设计了基于快速仿真原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真系统。地面半物理仿真实验由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分系统组成,通过光纤反射内存网络高速互连。基于层次化、模块化的建模原则在Matlab/Simulink环境下建立了飞行器数... 详细信息

设计了基于快速仿真原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真系统。地面半物理仿真实验由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分系统组成,通过光纤反射内存网络高速互连。基于层次化、模块化的建模原则在Matlab/Simulink环境下建立了飞行器数学仿真模型;在此基础上,利用相应硬件驱动模块完成了系统半物理仿真模型;最后,以某制导飞行器为背景,利用实际参数进行了数学和半物理仿真实验。与飞行实验比较,射程相对偏差为2.3%,最大高度相对偏差为0.85%,仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性。

关键词：飞行器快速仿真原型半物理仿真

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基于结构张量的变分多源图像融合

物理学报 2013年第21期62卷 156-162页

作者：赵文达赵建续志军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049

提出了可以保持源图像特征和细节信息的基于结构张量的变分多源图像融合算法.首先叙述基于结构张量的融合梯度场,然后测量每幅源图像的特征图,根据特征图为源图像的每个梯度构造一个权值,将携带明显特征的梯度在融合的梯度场中凸显出来... 详细信息

提出了可以保持源图像特征和细节信息的基于结构张量的变分多源图像融合算法.首先叙述基于结构张量的融合梯度场,然后测量每幅源图像的特征图,根据特征图为源图像的每个梯度构造一个权值,将携带明显特征的梯度在融合的梯度场中凸显出来,从而使源图像的特征和细节得到保持,最后应用变分偏微分方程理论从目标梯度场重建出融合的图像.实验结果表明,本文算法融合图像的灰度平均梯度和信息熵均高于小波变换算法、塔分解法和直接梯度融合算法,视觉效果上,融合图像很好的保留了源图像的特征和细节,为图像目标检测和识别提供了高质量的图像信息.

关键词：图像融合梯度场结构张量变分法

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基于径向基函数网络的光电编码器误差补偿法

光学精密工程 2008年第4期16卷 598-604页

作者：洪喜续志军杨宁中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

提出了一种新的编码器误差修正技术。建立了径向基函数网络模型，以高精度检测仪器的检测值为学习目标，以生成最小映射误差为原则调节网络权因子、径向基函数中心和宽度，使建立的网络具有良好的学习能力和泛化能力。利用DSP的在线烧... 详细信息

提出了一种新的编码器误差修正技术。建立了径向基函数网络模型，以高精度检测仪器的检测值为学习目标，以生成最小映射误差为原则调节网络权因子、径向基函数中心和宽度，使建立的网络具有良好的学习能力和泛化能力。利用DSP的在线烧写技术保存网络建模参数，从而无需拆改编码器系统即可实现误差的补偿与修正，并且可根据使用需要进行程序更新。仿真和实验表明，采用此种方法可将编码器的精度提高至原来的1～3倍，有效地改善了编码器的系统精度，并且很好地解决了非线性误差对系统的影响。

关键词：光电编码器神经网络径向基函数误差补偿数字信号处理器

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模糊神经网络在机载相机稳像中的应用

浙江大学学报（工学版） 2012年第8期46卷 1540-1545页

作者：李迪陈向坚续志军白越中国科学院长春光学精密机械及物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

针对解决微型飞行器空中拍摄的图像抖动问题,采用自组织递归区间二型模糊神经网络的函数逼近及泛化能力对微型飞行器上的相机振动规律进行模拟,预测机载相机的振动矢量.该自组织递归区间二型模糊神经网络的初始规则数为零,所有规则都是... 详细信息

针对解决微型飞行器空中拍摄的图像抖动问题,采用自组织递归区间二型模糊神经网络的函数逼近及泛化能力对微型飞行器上的相机振动规律进行模拟,预测机载相机的振动矢量.该自组织递归区间二型模糊神经网络的初始规则数为零,所有规则都是通过结构和参数同时在线学习来产生,网络结构学习采用的是在线区间二型模糊群集,提高自组织递归区间二型模糊神经网络的稳定性及计算精度.仿真结果表明:将自组织递归区间二型模糊神经网络与双BP神经网络进行对比,利用自组织递归区间二型模糊神经网络对微型飞行器相机振动矢量进行预测的精度高.

关键词：自组织递归区间二型模糊神经网络实时稳像泛化能力微型飞行器机载相机

基于照射_反射模型和有界运算的多谱段图像增强

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物理学报 2015年第10期64卷 74-82页

作者：毕国玲续志军赵建孙强中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049

根据多尺度照射_反射模型,结合广义有界运算模型和引导滤波,能够有效地解决多谱段降质图像的增强问题.算法采用自适应的引导滤波核函数作为环绕函数,估计反映图像整体结构的不同尺度的低频照射分量;利用有界广义对数比(general log-radi... 详细信息

根据多尺度照射_反射模型,结合广义有界运算模型和引导滤波,能够有效地解决多谱段降质图像的增强问题.算法采用自适应的引导滤波核函数作为环绕函数,估计反映图像整体结构的不同尺度的低频照射分量;利用有界广义对数比(general log-radio,GLR)模型加法代替Retinex理论中的对数变换运算;再由GLR模型减法去除照射分量,将不同尺度的反射分量从原始图像中分割出来;对不同尺度反射分量的有效信息采用有界GLR模型乘法和加法进行融合,有效地避免光晕伪影现象及越界现象的发生,得到多尺度反射分量图像,即最终的增强图像.通过对可见光波段的低照度图像和雾霾图像、红外图像、X光医学图像四组多谱段降质图像实验分析,以对比度和信息熵作为评价指标,与同类算法进行了图像增强效果的定性和定量对比,结果表明本文算法增强后的图像纹理和边缘细节更加丰富、对比度更高、视觉效果更佳,可广泛地应用于多种图像增强领域.

关键词：图像增强照射_反射模型有界运算引导滤波

增益自适应滑模控制器在微型飞行器飞行姿态控制中的应用

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光学精密工程 2013年第5期21卷 1183-1191页

作者：李迪陈向坚续志军中国科学院长春光学精密机械及物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039 中国船舶重工集团公司第723研究所江苏扬州225001

针对微型飞行器的姿态角摄动引起的系统不确定性及外界干扰等问题,提出了基于区间二型模糊神经网络辨识的增益自适应模糊控制器。首先,给出了微型飞行器姿态动力学模型。然后,采用区间二型模糊神经网络对滑模控制器中由于姿态角摄动引... 详细信息

针对微型飞行器的姿态角摄动引起的系统不确定性及外界干扰等问题,提出了基于区间二型模糊神经网络辨识的增益自适应模糊控制器。首先,给出了微型飞行器姿态动力学模型。然后,采用区间二型模糊神经网络对滑模控制器中由于姿态角摄动引起的系统不确定性进行在线辨识,通过增益自适应滑模控制器中的校正控制项对辨识误差及负载干扰进行补偿。最后,通过设计李亚普诺夫函数,得到闭环系统一致稳定条件下的区间二型模糊神经网络参数在线调整的自适应律及滑模增益自适应律。仿真对比表明,与传统的增益自适应滑模控制器和基于一型模糊神经网络辨识的滑模控制器及相比,本文提出的控制器不仅对系统的不确定性因素及外界干扰具有较强的鲁棒性,而且稳定误差小,跟踪精度高。

关键词：微型飞行器滑模控制器姿态控制模糊神经网络李亚普诺夫函数

基于六轴多旋翼飞行器的赤眼蜂投放系统设计与试验

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农业机械学报 2016年第1期47卷 1-7页

作者：徐东甫白越宫勋续志军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039

为更好地进行农作物病虫害防治,结合农业无人机和生物防治,设计了一种基于Hex-Rotor飞行器的赤眼蜂投放系统,实现赤眼蜂自主投放功能。首先,使用共轴双桨和旋翼系统的倾斜配置,对6轴多旋翼飞行器结构进行了改进,提高了系统的冗余性和可... 详细信息

为更好地进行农作物病虫害防治,结合农业无人机和生物防治,设计了一种基于Hex-Rotor飞行器的赤眼蜂投放系统,实现赤眼蜂自主投放功能。首先,使用共轴双桨和旋翼系统的倾斜配置,对6轴多旋翼飞行器结构进行了改进,提高了系统的冗余性和可靠性,整个系统满载9 kg,以10 m/s的速度可飞行超过20 min;然后,利用带有扩张状态观测器和快速微分器的反步控制算法,使系统在投放干扰和外部风扰共同作用下,能够很好地完成轨迹跟踪飞行任务。最后,设计了专用的赤眼蜂投放装置,配合GPS和Google earth地图,实现赤眼蜂自主投放功能。在实际试验中,投放系统投放速度超过9 700 m2/min,飞行投放覆盖率100%,赤眼蜂孵化率75.81%。试验证明,该系统可以稳定可靠地完成赤眼蜂的投放工作,投放效率和经济效益方面表现良好,可以实现无人机自主生物防治。

关键词：生物防治无人飞行器赤眼蜂自主投放系统

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凹球面网栅激光直写实时控制方法

光电工程 2007年第4期34卷 128-131页

作者：梁凤超胡君续志军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

提出一种基于Dual-Ported RAM(DPRAM)的凹球面网栅激光直写实时控制方法。采用计算机与PMAC双CPU主从并行、双向通讯和即存即取的控制方法,开发了多层嵌套并行工作程序,使计算机与PMAC实时处理、交换、显示大量控制参数和状态信息,实现... 详细信息

提出一种基于Dual-Ported RAM(DPRAM)的凹球面网栅激光直写实时控制方法。采用计算机与PMAC双CPU主从并行、双向通讯和即存即取的控制方法,开发了多层嵌套并行工作程序,使计算机与PMAC实时处理、交换、显示大量控制参数和状态信息,实现了实时控制激光直写凹球面网栅。在口径200mm、半径150mm的涂覆感光胶玻璃凹球面基底上,激光直写出了100μm周期网栅。微米级读数显微镜测量结果表明,网栅均匀,周期误差小于±3%,达到设计要求。

关键词：凹球面网栅激光直写实时控制 PMAC DPRAM

模糊神经网络在自适应双轴运动控制系统中的应用

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光学精密工程 2011年第7期19卷 1643-1650页

作者：陈向坚李迪白越续志军中国科学院长春光学精密机械及物理研究所吉林长春130033

为了更好地提高工艺加工平台的精确度,结合自适应控制与区间二型模糊神经网络理论设计了一个双轴运动控制系统。该系统通过控制两个场向永磁同步电机来定位X-Y双轴运动转子的位置,从而跟踪预设的蝶形曲线。针对由区间二型模糊神经网络... 详细信息

为了更好地提高工艺加工平台的精确度,结合自适应控制与区间二型模糊神经网络理论设计了一个双轴运动控制系统。该系统通过控制两个场向永磁同步电机来定位X-Y双轴运动转子的位置,从而跟踪预设的蝶形曲线。针对由区间二型模糊神经网络的有限规则产生的不可避免的逼近误差和优化的参数向量等集中不确定性因素,设计了自适应集中不确定性估计律,并通过在线鲁棒补偿器处理集中不确定性的值。最后,通过TMS320C32数字信号处理器运行了本文提出的控制算法。实验结果验证了基于区间二型模糊神经网络设计的双轴运动控制系统的轨迹跟踪精确度较高。与一型模糊神经网络控制系统相比,区间二型模糊神经网络控制系统具有更好的控制性能,鲁棒性更强。

关键词：区间二型模糊神经网络双轴运动控制系统永磁同步电机 Lyapunov稳定性理论