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基于相对定位的无人机网络部署和拓扑控制方法

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基于相对定位的无人机网络部署和拓扑控制方法

作者：田大海东南大学

学位级别：硕士

在紧急救援、战场环境以及极地勘探等场景中,通常需要搭建临时通信网络以支持任务开展,移动无线自组织网络（MANET）为此提供了一个可行的方案。然而,在一些特殊的场景中,复杂的地形以及地面上各种不明障碍物会对地面中继节点之间的通... 详细信息

在紧急救援、战场环境以及极地勘探等场景中,通常需要搭建临时通信网络以支持任务开展,移动无线自组织网络（MANET）为此提供了一个可行的方案。然而,在一些特殊的场景中,复杂的地形以及地面上各种不明障碍物会对地面中继节点之间的通信造成严重的干扰和阻隔。因此,使用无人机构建通信网络成为一种选择。相比于地面中继节点,无人机具有更快的移动速度以及更自由的移动空间,高机动性和灵活性使其能够快速部署到指定的位置。当无人机与其覆盖范围内的地面节点通信时,几乎不受地形以及地面障碍物的影响,使得网络具有更高的通信质量和通信效率。大多数情况下,在构建无人机网络时,依赖卫星定位系统提供的绝对位置信息,控制人员可以在部署之前就根据一定的策略确定无人机在中继网络中的位置坐标并完成部署。然而,当卫星定位系统由于某些特殊的原因不可用或者由于受到干扰而无法保证精度时,无人机中继网络的部署将面临巨大的挑战。因此,本文提出了一种基于相对位置信息的方案,在不依赖卫星定位系统的情况下实现了无人机中继网络部署和拓扑控制。本文的主要工作包括:（1）提出了一种基于相对定位的无人机中继网络部署和拓扑控制方案ETTGA。作为一种动态控制方案,ETTGA涵盖了无人机网络的部署、回收、拓扑控制以及无人机飞行控制等一系列算法和策略,完善了该研究领域的方法体系。对比基于绝对位置信息的两种静态部署方案:基于贪心策略的方案（Greedy）和基于遗传算法的方案（GA）,基于ETTGA部署的无人机网络在覆盖性能方面能够分别达到二者的90%和70%,而在鲁棒性以及负载均衡性方面,则远远优于两种静态部署方案。基于NS-3的网络仿真实验表明,在网络负载较重的情况下,基于ETTGA部署的无人机网络比基于GA和Greedy的网络具有更高的吞吐率和更低的丢包率。（2）在无人机飞行控制过程中引入深度强化学习框架。通过将周期性获取的相对位置信息作为强化学习模型的输入,可以实时获得无人机的飞行控制决策,从而实现无人机的自主飞行。仿真结果表明,在强化学习模型的指导下,无人机能够以100%的成功率在仅依赖相对位置信息的情况下从起始位置到达目的地。（3）研究了在存在各种干扰因素的真实环境中提高相对位置信息测量精度的问题。首先,在本文的研究场景中,为无人机的飞行过程构建了理论控制模型,然后使用扩展卡尔曼滤波算法对控制模型输出的预测数据和观察模型输出的传感器测量数据进行融合。实验结果表明,扩展卡尔曼滤波算法能够有效提升实际环境中的距离测量精度,有助于实现理论方法向真实环境的迁移。

关键词：无人机部署拓扑控制强化学习精度提升

基于FPGA的三维扫描数据预处理系统研究与实现

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基于FPGA的三维扫描数据预处理系统研究与实现

作者：田大海杭州电子科技大学

学位级别：硕士

ISA300 CAN网通信规约在线路保护装置中的实现

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ISA300 CAN网通信规约在线路保护装置中的实现

作者：田大海东南大学

学位级别：硕士

随着经济发展和人民生活水平的不断提高,电力用户对电力系统的自动化水平要求越来越高,线路保护技术得到迅猛发展。基于现场总线的微机线路保护装置已成为电力系统安全、稳定和经济运行的重要保障之一。CAN总线,作为一种现场总线,相对... 详细信息

随着经济发展和人民生活水平的不断提高,电力用户对电力系统的自动化水平要求越来越高,线路保护技术得到迅猛发展。基于现场总线的微机线路保护装置已成为电力系统安全、稳定和经济运行的重要保障之一。CAN总线,作为一种现场总线,相对于传统的RS-422或RS-485串行通信,具有传输速率高、传输距离长、传输可靠性高等优点,被越来越多地应用在变电站综合自动化中。本文首先对一种线路保护装置做了改进性设计,使该装置的硬件设计更加完善,软件结构更加合理,提高了测量精度,消除了继电器的抖动问题。继而基于深圳NARI的ISA300 CAN网保护测控通信规约,实现了上、下位机的联调。上位机硬件采用PCICAN9810 CAN卡,其接口可直接连接于总线;软件基于Visual C++编程、采用SQL Server作为数据库服务器软件。下位机硬件采用TMS320LF2407自带的CAN控制器,软件基于CCS编程。上、下位机通信均采用双线程:侦听处理线程和主动发送线程,其中主动发送线程又分为事件消息发送和周期传送两种。最后对装置进行了测试,测试结果表明,本装置测量精度满足行业要求,能实现基本的保护功能,同时对上、下位机进行联调,能实现远方遥控、远程遥测、状态量遥信、在线修改定值、事件上传等基本功能。

关键词：变电站自动化线路保护 ISA300 CAN

搜索空间自适应调整蜂群算法的起重机主梁优化

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机械设计与制造 2021年第7期365卷 233-236页

作者：田大海江苏安全技术职业学院江苏徐州221011

为了减轻起重机主梁自身重量、实现主梁轻量化,提出了搜索空间自适应调整蜂群算法的主梁优化设计方法。建立了起重机主梁轻量化设计数学模型;以传统人工蜂群算法为基础,提出了蜂群搜索空间随迭代次数自适应缩减方法,直至最终锁定最优值... 详细信息

为了减轻起重机主梁自身重量、实现主梁轻量化,提出了搜索空间自适应调整蜂群算法的主梁优化设计方法。建立了起重机主梁轻量化设计数学模型;以传统人工蜂群算法为基础,提出了蜂群搜索空间随迭代次数自适应缩减方法,直至最终锁定最优值区域;充分利用混沌系统的遍历性和随机性,使用混沌搜索蜜源代替停滞蜜源,不仅跳出了局部极值,而且实现了蜜源进化,有效提高了算法收敛速度和寻优精度。使用搜索空间自适应调整的混沌蜂群算法和传统算法求解主梁优化数学模型,改进算法优化的主梁面积比企业主梁截面积减少了2.77%,而传统算法只减少了2.42%;对优化后主梁进行有限元分析可知,主梁优化后依然满足约束条件,符合设计使用要求。

关键词：起重机主梁搜索空间自适应调整混沌搜索人工蜂群算法

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如何展开小学数学学习中差生的辅导

课程教育研究 2019年第31期 124-125页

作者：田大海重庆市奉节县冯坪乡明堂小学

引言随着新课改的不断推进和落实,对小学教育教学的要求越来越高。数学作为小学学习的重要科目之一,将面临重要的挑战和考核。但是我国部分农村地区经济落后,外出打工的人员比较多,所以农村地区的留守儿童很多,这种现象也是阻止教学进... 详细信息

引言随着新课改的不断推进和落实,对小学教育教学的要求越来越高。数学作为小学学习的重要科目之一,将面临重要的挑战和考核。但是我国部分农村地区经济落后,外出打工的人员比较多,所以农村地区的留守儿童很多,这种现象也是阻止教学进步的因素之一。因此,需要数学老师摒弃传统落后的教学理念,积极地创新小学数学的教学方法。下面,本文对如何展开

关键词：小学数学学习扇形统计图数学老师

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浅谈新课改理念下的思想品德课教学

中国校外教育 2017年第7期 91-92页

作者：田大海山东省平邑赛博中学

随着新课改的不断深入,教师的教学理念不断转变,思想品德课教学的方法也在不断改进。在新课改理念下的思想品德课教学中,要构建高效课堂,提高教学质量,就要转变观念,讲求实效,坚持"五要"原则。

关键词：新课改思想品德教学方法

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浅谈新课改理念下的思想品德课教学

中国校外教育（上旬） 2017年第3期 91-92页

作者：田大海山东省平邑赛博中学

关键词：新课改思想品德教学方法

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网罗天下

初中生世界 2023年第37期 4-5页

作者：田大海

声音治理视力矫正市场乱象须加大力度近年来，一些关于近视矫正的虚假营销给家长和孩子带来的困扰与误导，值得高度注意。为了有效遏制近视防控领域的虚假营销，今年年初教育部等三部门联合发文，要求依法从严查处使用“康复”“降低度...

声音治理视力矫正市场乱象须加大力度近年来，一些关于近视矫正的虚假营销给家长和孩子带来的困扰与误导，值得高度注意。为了有效遏制近视防控领域的虚假营销，今年年初教育部等三部门联合发文，要求依法从严查处使用“康复”“降低度数”“近视治愈”“度数修复”等误导性表述对儿童青少年近视防控产品进行营销宣传的行为；要规范线上的信息传播，还不能忽视对线下一些视力矫正机构的监督与监管；要继续强化相应的科普，把对近视防控的科学声音和正确观念传递给更多的人。

关键词：

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关于中职学生学习现状的研究

智库时代 2017年第11期 198-199页

作者：田大海江苏安全技术职业学院

近年来,由于我校的招生政策的调整以及规模的扩大,招生人数日益递增,学生的入学层次参差不齐,这样,专业理论课的教学势必会面临极大的挑战。为了进一步培养学生的学习兴趣,提高绝大多学生学习的积极性,本文对江苏安全技术职业学院的中... 详细信息

近年来,由于我校的招生政策的调整以及规模的扩大,招生人数日益递增,学生的入学层次参差不齐,这样,专业理论课的教学势必会面临极大的挑战。为了进一步培养学生的学习兴趣,提高绝大多学生学习的积极性,本文对江苏安全技术职业学院的中职学生的实际情况进行了分析,并总结出一些提高学生学习积极性的方法。

关键词：中职学生学习现状对策