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多无人机协同防碰撞方法研究

多无人机协同防碰撞方法研究

作者：唐文兵浙江理工大学

学位级别：硕士

由于单个无人机在载荷、续航时间和执行任务能力等方面有限,并且多个无人机组成协同系统在实用性、鲁棒性、可扩展性等方面有明显优势,因此多无人机协同是未来无人机系统发展和应用的重要方向。但是,随着消费级无人机的广泛使用、多无... 详细信息

由于单个无人机在载荷、续航时间和执行任务能力等方面有限,并且多个无人机组成协同系统在实用性、鲁棒性、可扩展性等方面有明显优势,因此多无人机协同是未来无人机系统发展和应用的重要方向。但是,随着消费级无人机的广泛使用、多无人机编队飞行的普及以及多无人机协同技术的出现,无人机的飞行安全形势正变得越来越严峻,在同一空域出现无人机之间碰撞的可能性急剧增加。防碰撞是无人机系统的基本需求之一,是无人机安全飞行和执行其他高层次任务的重要保障。现有的防碰撞方法主要分为两大类:Model-based方法和Model-free方法。其中Model-based方法往往需要较高的计算成本,但是通常能保证安全性;而Model-free方法虽然能实时响应,却不能提供安全性保证。本文所研究的多无人机协同防碰撞问题既需要保证安全性又需要满足实时性,为此本文基于Model-based类的速度障碍方法和Model-free类的模糊控制方法提出了一种面向多无人机系统的实时混合全分布式防碰撞方法。为了保证模糊控制中规则的结构不随系统中无人机的数量发生变化,我们首先将无人机的感知区域划分成不同的碰撞区域。然后,在每个碰撞区域内,从那些进入感知范围的“入侵者”中通过碰撞检查和碰撞风险评估选出那个最紧急需要处理的“最威胁者”。之后,实时性好的模糊控制基于这些“最威胁者”的状态信息计算一个候选速度。但是该候选速度并不能保证一定不会发生碰撞,因此本文对其进行检查和优化,以发给无人机执行。最后,我们搭建仿真平台对本文方法进行验证,并与普通的模糊控制方法在轨迹长度、时间等不同的维度进行比较,以说明本文方法的有效性。实验结果表明,相较普通的模糊控制方法,本文方法能极大地提升多无人机系统的防碰撞性能,能高效地解决无人机之间的潜在碰撞,保证飞行安全。本文提出的方法中,每个时刻本机只需要和它周围的无人机进行通信,以获取它们的状态信息,所以该方法是全分布式的。又因为每个无人机只需要实时广播自己的状态信息,并且在需要的时候去获取其他无人机的状态信息,所以该系统的通信是异步的。本文主要进行了如下三个方面的创新:(1)提出一种基于速度障碍的“入侵者”筛选方法,保证模糊规则的结构不随无人机数量发生变化。具体包括碰撞区域划分、基于速度障碍的碰撞检查和基于碰撞时间的威胁评估三个筛选步骤;(2)提出一种实时混合全分布式的多无人机协同防碰撞方法,该方法将速度障碍和模糊控制的优势结合起来,以寻求实时性和安全性的平衡;(3)提出一种速度优化方法,在模糊控制生成候选速度之后,使用速度障碍进行碰撞检查,并对可能导致碰撞的速度进行优化。

关键词：多无人机系统多无人机协同机器人操作系统模糊控制速度优化速度障碍协同防碰撞

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中外体育城市评价指标体系的对比研究

武汉体育学院学报 2014年第5期48卷 26-30页

作者：唐文兵姜传银上海体育学院武术学院上海200438

采用文献资料法、对比分析法对中外四套体育城市评价指标体系进行对比分析研究,并就分析结果做了详细的诠释,提出相应策略,为国内城市构建体育城市评价指标体系提供参考依据。具体策略为:调整体育城市建设战略,全面提升评价内容体系;根... 详细信息

采用文献资料法、对比分析法对中外四套体育城市评价指标体系进行对比分析研究,并就分析结果做了详细的诠释,提出相应策略,为国内城市构建体育城市评价指标体系提供参考依据。具体策略为:调整体育城市建设战略,全面提升评价内容体系;根据客观实际,调整硬件评价指标与软件评价指标的比例;平衡主客观评价指标体系,兼顾主客观科学配套;开展动态评价,反映体育城市进步程度;突出体育城市个性特征,注重个性与共性的有机结合。

关键词：体育城市评价指标体系对比

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MMA职业赛在中国推广的可行性分析

上海体育学院学报 2013年第6期37卷 81-85页

作者：唐文兵姜传银上海体育学院武术学院上海200438

采用文献资料法、专家访谈法、问卷调查法等,对MMA职业赛在我国开展的可行性进行研究。结果显示:从推广基础、赛制保障、政策引导、运作模式等方面看,MMA职业联赛在我国开展是可行的。据此提出相应对策:加强与政府的合作,创建高水平的MM... 详细信息

采用文献资料法、专家访谈法、问卷调查法等,对MMA职业赛在我国开展的可行性进行研究。结果显示:从推广基础、赛制保障、政策引导、运作模式等方面看,MMA职业联赛在我国开展是可行的。据此提出相应对策:加强与政府的合作,创建高水平的MMA职业体育联盟;加强与媒体的合作,采用市场化运作模式;优化职业赛的竞赛体制,为职业赛输送高水平运动员;完善职业赛的相关法制保障,推动职业赛的良性发展。

关键词： IVIMA职业赛可行性推广

对比奥运竞技体育谈中国武术的文化生存力——从生态类型角度

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体育与科学 2008年第5期29卷 51-54页

作者：贡建伟唐文兵南京航空航天大学体育部浙江工业大学体育军训部

研究目的:不同生态类型对中国武术与奥运竞技体育形成、发展不可低估的影响,研究试图从生态类型发展的角度,探求中国武术未来的文化生存能力。研究方法:辩证唯物主义的方法,系统论的方法,比较分析法。研究结论:农耕文明环境下产生了中... 详细信息

研究目的:不同生态类型对中国武术与奥运竞技体育形成、发展不可低估的影响,研究试图从生态类型发展的角度,探求中国武术未来的文化生存能力。研究方法:辩证唯物主义的方法,系统论的方法,比较分析法。研究结论:农耕文明环境下产生了中国武术;工业文明环境下兴起的现代奥运竞技体育;现阶段部分中国武术的文化本位被丢失;现阶段奥运竞技体育文化全球化趋势明显,但也存在一定局限性;生态文明环境背景下潜藏着东方文化发展的积极因素,中国武术预示着人类文化及体育的未来趋势。

关键词：奥运竞技体育中国武术生态类型文化生存力

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横纹肌样脑膜瘤MRI表现并文献复习

中国临床医学影像杂志 2017年第12期28卷 837-840页

作者：唐文兵肖慧陈自谦第二军医大学福州临床医学院(解放军福州总医院)医学影像科福建福州350025

目的 :探讨横纹肌样脑膜瘤的MRI表现与病理特点的相关性,结合文献报道提高对本病的影像诊断水平,减少漏诊及误诊。方法:回顾性分析本院经手术病理证实的2例横纹肌样脑膜瘤患者的临床及MRI影像资料,并结合相关文献报道9例。结果:本组病例... 详细信息

目的 :探讨横纹肌样脑膜瘤的MRI表现与病理特点的相关性,结合文献报道提高对本病的影像诊断水平,减少漏诊及误诊。方法:回顾性分析本院经手术病理证实的2例横纹肌样脑膜瘤患者的临床及MRI影像资料,并结合相关文献报道9例。结果:本组病例女7例,男4例,均为单发,7例囊实性,4例实性,实性部分T1WI主要呈等信号,T2WI主要呈稍高信号,囊性部分T1WI主要呈低信号,T2WI主要呈高信号,增强扫描2例均匀强化,9例不均匀强化,内有坏死囊变区,6例有"脑膜尾征",5例瘤周可见迂曲血管且肿瘤内可见流空信号,6例瘤周见明显水肿区。病理显示肿瘤绝大部分由横纹肌母细胞样瘤细胞构成。瘤组织内常出现坏死、出血、血管增生。结论:横纹肌样脑膜瘤MRI表现为实性或囊实性,特征是肿瘤内或瘤周可见低信号流空影及瘤周可见不同程度的水肿,但因其缺乏特异性,最终确诊还需依赖病理学检查。

关键词：脑膜瘤磁共振成像

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多管火箭变射序变射击间隔发射技术研究

振动与冲击 2016年第2期35卷 51-57页

作者：唐文兵芮筱亭王国平王广伟南京理工大学发射动力学研究所南京210094 白城兵器试验中心吉林白城137001

应用多体系统传递矩阵法,建立了某多管火箭系统动力学模型、动力学模型拓扑图、总传递方程、特征方程及动力学数值仿真系统,对比了不同工况下多管火箭系统动态特性;设计了射序和射击间隔联合优化连续变量,结合遗传算法,实例进行了以不... 详细信息

应用多体系统传递矩阵法,建立了某多管火箭系统动力学模型、动力学模型拓扑图、总传递方程、特征方程及动力学数值仿真系统,对比了不同工况下多管火箭系统动态特性;设计了射序和射击间隔联合优化连续变量,结合遗传算法,实例进行了以不同工况下最佳射击密集度为目标的最佳射序和最佳射击间隔优化设计,仿真结果表明,射击密集度提高了30%以上;基于单片机技术,研制了不同工况下自适应发火装置,取得了良好的工程应用效果,实现了多管火箭变射序变射击间隔发射技术。

关键词：多管火箭多体系统传递矩阵法遗传算法变射序变射击间隔自适应发火装置射击密集度

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机载多管火箭非满管射击试验方法研究

振动与冲击 2013年第2期32卷 1-5页

作者：张驰芮筱亭戎保唐文兵王国平南京理工大学发射动力学研究所

研究机载多管火箭非满管射击试验方法,为减少机载多管火箭密集度试验用弹量提供新的试验方法。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,基于等起始扰动思想,建立了机载多管火箭发射动力学模型、特征方程和动力响应方程,并应用随机整数... 详细信息

研究机载多管火箭非满管射击试验方法,为减少机载多管火箭密集度试验用弹量提供新的试验方法。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,基于等起始扰动思想,建立了机载多管火箭发射动力学模型、特征方程和动力响应方程,并应用随机整数规划方法,形成了减少机载多管火箭试验用弹量方法。针对某19管机载多管火箭,提出了6发连射的密集度试验方案,试验验证使密集度试验用弹量比常规试验方法减少了68.4%,节省了大量试验费用。

关键词：多体系统传递矩阵法机载多管火箭随机整数规划非满管试验方法

我国职业足球联赛赛场秩序存在的问题与规范措施

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上海体育学院学报 2005年第3期29卷 17-21页

作者：高艳丽唐文兵上海体育学院体育教育系上海200438 浙江工业大学体军部浙江杭州310014

采用文献资料、问卷调查等研究方法,对我国职业足球联赛赛场秩序存在的问题,如职业足球运动员殴打、谩骂裁判员、球迷以及对方球员,职业联赛中的球迷暴力冲突事件,部分教练员违反联赛秩序等进行分析。认为:加强对职业足球裁判员、教练... 详细信息

采用文献资料、问卷调查等研究方法,对我国职业足球联赛赛场秩序存在的问题,如职业足球运动员殴打、谩骂裁判员、球迷以及对方球员,职业联赛中的球迷暴力冲突事件,部分教练员违反联赛秩序等进行分析。认为:加强对职业足球裁判员、教练员和运动员的职业道德教育、规范球迷的观球行为、中国足协应加强"执法"力度,是规范我国职业足球联赛赛场秩序的应对措施。

关键词：职业足球联赛赛场秩序规范重大事件

创建国际体育城市的评价指标研究——以上海为例

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武汉体育学院学报 2018年第4期52卷 24-31页

作者：尹永佩唐文兵姜传银上海体育学院武术学院上海200438 浙江工业大学军体部浙江杭州310018

运用文献资料法、德尔菲法、层次分析法和数理统计等方法,结合上海市体育产业发展现状和城市特色,确定了创建国际体育城市的评价指标内容,共包含6项一级指标,17项二级指标和61项三级指标。其中一级指标涵盖体育观念与文化传播、时尚休... 详细信息

运用文献资料法、德尔菲法、层次分析法和数理统计等方法,结合上海市体育产业发展现状和城市特色,确定了创建国际体育城市的评价指标内容,共包含6项一级指标,17项二级指标和61项三级指标。其中一级指标涵盖体育观念与文化传播、时尚休闲体育、职业体育与竞技体育人才培养、体育设施建设与场地开放、体育产业与体育消费、青少年体育与健康等六个方面。旨在通过该评价指标的确定,引领城市发展规划和基础建设,促进上海市体育产业的发展,为创建独具上海特色的国际体育城市提供参考依据。

关键词：国际体育城市上海评价指标