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基于图卷积深度强化学习的协同空战机动决策方法

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1227-1236页

作者：欧洋郭正玉罗德林缪克华厦门大学航空航天学院厦门361102 中国空空导弹研究院洛阳471000 空基信息感知与融合全国重点实验室洛阳471000

针对多无人机智能协同空战对抗决策问题,提出了一种基于长短期记忆与竞争图卷积深度强化学习的多机协同空战机动对抗决策方法.首先,对多机协同空战对抗问题进行描述;其次,在竞争Q网络中,引入长短期记忆网络用于处理带有强时序相关性的... 详细信息

针对多无人机智能协同空战对抗决策问题,提出了一种基于长短期记忆与竞争图卷积深度强化学习的多机协同空战机动对抗决策方法.首先,对多机协同空战对抗问题进行描述;其次,在竞争Q网络中,引入长短期记忆网络用于处理带有强时序相关性的空战信息,接着,搭建图卷积网络作为多机之间的通信基础,提出基于长短期记忆与竞争图卷积深度强化学习算法的协同空战训练框架,并对协同空战决策训练算法进行了设计.二对一空战仿真结果验证了本文所提出的协同智能对抗决策方法的有效性,其具有决策速度快、学习过程稳定的特点以及适应空战环境快速变化下的协同策略学习能力.

关键词：无人机深度强化学习机动决策多机协同空战决策

基于混合策略博弈的无人机辅助移动边缘计算任务卸载

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航空兵器 2024年

作者：朱赟刘舒文陈强廖剑郭正玉陆春雨罗德林中国人民解放军92808部队中国空空导弹研究院空基信息感知与融合全国重点实验室厦门大学航空航天学院中国人民解放军91504部队赣南师范大学物理与电子信息学院

在单无人机辅助的移动边缘计算系统中，为使无人机能服务于大区域中的所有用户设备，可将大区域分成多个子区域，并设定无人机以固定路线在各个子区域间飞行来为用户设备提供计算服务。考虑到用户设备计算资源较匮乏且无人机覆盖区域外... 详细信息

在单无人机辅助的移动边缘计算系统中，为使无人机能服务于大区域中的所有用户设备，可将大区域分成多个子区域，并设定无人机以固定路线在各个子区域间飞行来为用户设备提供计算服务。考虑到用户设备计算资源较匮乏且无人机覆盖区域外的用户可选择移动至覆盖区域内进行任务卸载以最大化自身效用，可将用户设备的部分卸载问题转化为每个用户设备的效用最大化问题，并利用混合策略博弈和子模博弈来分别确定用户设备的移动概率和卸载数据量，从而得出最优卸载策略，且分别证明了混合策略纳什均衡和纯策略纳什均衡的存在性。仿真结果表明，所提方案与MBO(Binary Offloading Based on Mixed Strategy Game)等经典方案相比可有效提高用户设备的效用，并验证了其收敛性和稳定性。

关键词：无人机移动边缘计算计算卸载混合策略博弈子模博弈

基于无线2.4G通讯的自动扶梯围裙板间隙检测装置的应用

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电梯工业 2024年第2期 48-49页

作者：罗德林广西壮族自治区特种设备检验研究院

随着经济的快速发展,商场、地铁站、高铁站等对自动扶梯应用十分普遍,扶梯安全事故也随之增多,其中由于扶梯围裙板间隙隐患导致夹手夹脚事故时有发生。传统手段对自动扶梯围裙板间隙的检测的测量精度及科学性都不是很理想,只能通过一些... 详细信息

随着经济的快速发展,商场、地铁站、高铁站等对自动扶梯应用十分普遍,扶梯安全事故也随之增多,其中由于扶梯围裙板间隙隐患导致夹手夹脚事故时有发生。传统手段对自动扶梯围裙板间隙的检测的测量精度及科学性都不是很理想,只能通过一些简单的工具来测量,不能形成精确的,定性定量的检测数据。基于现有检测技术的不足,本文目的在于提供一种操作方式简单、实用性强的检测装置,能有效解决自动扶梯围裙板间隙检测难题。

关键词：围裙版间隙无线2.4G通讯数据采集模块

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电梯安全性能评估与检测技术研究

电梯工业 2024年第2期 37-39页

作者：罗德林刘忠伟张洁钟玥琳广西壮族自治区特种设备检验研究院珠海市安粤科技有限公司广东省特种设备检测研究院珠海检测院

电梯是现代建筑的重要设施之一,为人们生活和出行提供了便利。但是,电梯长时间使用、高负荷运行及其他一些因素影响,也会增加电梯运行安全问题,诱发故障和安全事故。而且,电梯故障发生率比较高、隐秘性强。因此,定期进行电梯安全性能评... 详细信息

电梯是现代建筑的重要设施之一,为人们生活和出行提供了便利。但是,电梯长时间使用、高负荷运行及其他一些因素影响,也会增加电梯运行安全问题,诱发故障和安全事故。而且,电梯故障发生率比较高、隐秘性强。因此,定期进行电梯安全性能评估与检测,落实好电梯故障及安全隐患排查工作、维修保养工作十分重要。本文将围绕电梯常见故障及诱因简要分析,探讨电梯安全性能评估与检测的技术要点,并就如何开展电梯安全性能评估与检测工作提出建议,希望对电梯管理维护工作的实施有所参考。

关键词：电梯安全性能检测技术

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2023年无人机热点回眸

科技导报 2024年第1期42卷 217-231页

作者：段海滨梅宇赵彦杰霍梦真牛轶峰王寅袁莞迈邓亦敏范彦铭朱纪洪李轩罗德林北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 中国电子科技集团公司信息科学研究院北京100086 国防科技大学智能科学学院长沙410073 南京航空航天大学航天学院南京210016 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035 清华大学精密仪器系北京100084 鹏城实验室数学与理论部深圳518000 厦门大学航空航天学院厦门361102

2023年,无人机技术方面实现了革新和突破,展现出了引人瞩目的技术创新进展和广泛的应用态势。从无人机管控政策、无人机技术革新、无人机关键技术、无人机集群验证、反无人机技术等多个角度全方位分析了2023年无人机的科技热点。随着视... 详细信息

2023年,无人机技术方面实现了革新和突破,展现出了引人瞩目的技术创新进展和广泛的应用态势。从无人机管控政策、无人机技术革新、无人机关键技术、无人机集群验证、反无人机技术等多个角度全方位分析了2023年无人机的科技热点。随着视觉应急避障技术、智能自主飞行能力的提升,无人机性能和功能均得到了显著提升。随着无人机的不断普及和应用,无人机集群的关键技术、作战样式和平台建设也不断完善,行业定制化、自主智能化、跨域实战化依然是无人机未来发展的重要方向。

关键词：无人机行业规范技术革新集群智能

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多四旋翼无人机系统分布式分层编队合围控制

北京航空航天大学学报 2022年第6期48卷 1091-1105页

作者：郑伟铭徐扬罗德林厦门大学航空航天学院厦门361102 西北工业大学民航学院西安710072 西北工业大学太仓长三角研究院苏州215400

针对带有多个领航者与跟随者的欠驱动四旋翼无人机群系统,提出了一种分布式分层编队合围控制方法。设计分层分布式有限时间滑模估计器,实现在仅有部分领航者获取到期望轨迹的条件下,每架无人机都能生成其满足控制需求的估计位置信息。... 详细信息

针对带有多个领航者与跟随者的欠驱动四旋翼无人机群系统,提出了一种分布式分层编队合围控制方法。设计分层分布式有限时间滑模估计器,实现在仅有部分领航者获取到期望轨迹的条件下,每架无人机都能生成其满足控制需求的估计位置信息。针对六自由度欠驱动四旋翼无人机模型的特点,提出一种无人机位置层和姿态层的分层控制方法,实现了无人机对所生成的估计位置的跟踪控制,该方法采用高阶导数逼近算法,防止在求解期望角速度的过程中出现微分爆炸。所提方法能在满足姿态稳定收敛的条件下实现有效的编队合围控制。通过数值仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：编队合围控制编队控制四旋翼无人机欠驱动系统分布式控制

针对动态目标的多无人机协同组合差分进化搜索方法

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控制与决策 2023年第11期38卷 3128-3136页

作者：周鹤翔徐扬罗德林厦门大学航空航天学院福建厦门361102 西北工业大学民航学院西安710072 西北工业大学太仓长三角研究院江苏太仓215400

针对多无人机动态目标协同搜索问题,提出一种组合差分进化无人机协同搜索航迹规划方法.建立动态目标协同搜索环境信息图模型及无人机运动模型.基于改进差分蝙蝠算法和自适应差分进化算法,设计基于种群数量自适应分配的组合框架,将差分... 详细信息

针对多无人机动态目标协同搜索问题,提出一种组合差分进化无人机协同搜索航迹规划方法.建立动态目标协同搜索环境信息图模型及无人机运动模型.基于改进差分蝙蝠算法和自适应差分进化算法,设计基于种群数量自适应分配的组合框架,将差分进化算法中的变异、交叉和选择机制引入蝙蝠算法,构建组合差分进化算法的协同搜索算法,并对无人机动态目标协同搜索的航迹进行优化.针对待搜索目标轨迹随机多变且具有规避侦察特性的现实场景,建立可回访数字信息图和自适应目标搜索增益函数,从而提高无人机对动态目标的捕获能力.最后,通过仿真结果验证所提出的无人机动态目标协同搜索算法的有效性.

关键词：多无人机协同搜索运动目标分布式差分进化算法

针对运动目标的多无人机协同鸽群优化搜索方法

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控制理论与应用 2023年第4期40卷 624-632页

作者：郑伟铭周贞文徐扬罗德林厦门大学航空航天学院福建厦门361102 西北工业大学民航学院陕西西安710072

针对多无人机协同运动目标搜索问题,本文设计了改进鸽群优化算法的协同搜索决策.首先,基于运动目标的独立性,建立了服从正态分布的目标概率信息图模型;为了提高环境中目标存在的确定度,建立了搜索环境的确定度信息图.其次,通过建立的吸... 详细信息

针对多无人机协同运动目标搜索问题,本文设计了改进鸽群优化算法的协同搜索决策.首先,基于运动目标的独立性,建立了服从正态分布的目标概率信息图模型;为了提高环境中目标存在的确定度,建立了搜索环境的确定度信息图.其次,通过建立的吸引和排斥数字信息素图,引导无人机向未搜索区域飞行,减少重复搜索概率,提高协同目标搜索效率,并基于传统的鸽群算法,通过加入速度更新修正机制和精英代机制对其进行改进.然后,结合环境中目标的存在概率信息以及无人机搜索目标的探测信息,使用改进鸽群优化算法,规划无人机的最优搜索飞行路径.并设计避碰机制,以有效防止无人机搜索过程中的碰撞.最后,通过比较仿真实验验证了改进鸽群优化算法对运动目标协同搜索的有效性.

关键词：多无人机运动目标协同搜索鸽群优化

联合连通有向切换拓扑条件下无人机集群鲁棒编队控制

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中国科学：技术科学 2023年第12期53卷 2115-2126页

作者：康宇航毛凯程俊罗德林刘伟王士星中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055 海军航空大学航空基础学院烟台264001 厦门大学航空航天学院厦门361102 烟台理工学院人工智能学院烟台264001 清华大学计算机科学与技术系北京100084

针对联合连通有向切换拓扑网络条件下存在外界扰动的无人机集群鲁棒时变编队与轨迹跟踪控制问题进行了研究.首先,依据无人机真实飞行状态信息、期望队形信息与需要跟踪的轨迹信息之间的误差,以及联合连通通信拓扑网络条件下能够相互通... 详细信息

针对联合连通有向切换拓扑网络条件下存在外界扰动的无人机集群鲁棒时变编队与轨迹跟踪控制问题进行了研究.首先,依据无人机真实飞行状态信息、期望队形信息与需要跟踪的轨迹信息之间的误差,以及联合连通通信拓扑网络条件下能够相互通信无人机期望飞行状态与实际飞行状态之间误差信息设计出了无人机集群系统的编队控制方法.然后通过一类特殊的矩阵分解将集群系统时变编队与轨迹跟踪控制问题转换成联合连通快速时间平均系统的渐近稳定控制问题,进一步提出了系统渐近稳定的充分条件,并通过建立的分段连续Lyapunov泛函进行了证明.最后仿真结果验证了本文所提方法能够实现联合连通有向切换拓扑网络条件下无人机集群的时变编队与轨迹跟踪控制飞行.

关键词：无人机集群时变编队轨迹跟踪联合连通鲁棒控制