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基于坐标系动态变化的无人机着舰引导算法

中南大学学报（自然科学版） 2016年第8期47卷 2685-2693页

作者：郑峰婴龚华军甄子洋南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对无人机着舰区域动态变化,难以精确预估的问题,设计一种基于新坐标体系动态变化的自动着舰引导算法。在捕获阶段,新坐标系随无人机空间位置的变化而动态变化;在跟踪阶段,新坐标系随回收着舰区域的变化而动态变化,计算无人机在新坐标... 详细信息

针对无人机着舰区域动态变化,难以精确预估的问题,设计一种基于新坐标体系动态变化的自动着舰引导算法。在捕获阶段,新坐标系随无人机空间位置的变化而动态变化;在跟踪阶段,新坐标系随回收着舰区域的变化而动态变化,计算无人机在新坐标系下的速度和位置误差,经轨迹控制器修正误差,实现无人机的精确引导。以现役某型舰载无人机为对象,搭建综合仿真平台,设计飞行控制系统,优化轨迹控制器参数,加入舰尾流和导航误差,完成引导性能的验证与评估。研究结果表明:该自动着舰系统能引导无人机实现较精确地撞网着舰回收,着舰性能符合要求。

关键词：无人机自动着舰引导算法飞行控制轨迹引导

中性稳定技术在综合火力/飞行控制系统中的应用

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南京航空航天大学学报 2003年第4期35卷 374-377页

作者：龚华军金贤坤杨一栋南京航空航天大学自动化学院南京210016

火力 /飞行综合控制 (Integrated fire/flightcontrol,IFFC)系统要求对飞机飞行姿态的控制应具有精确性和快速性 ,但提高姿态跟踪精度受到自然飞机惯性动力学的限制。本文提出飞机中性稳定技术应用于综合火力 /飞行控制系统 ,给出了中... 详细信息

火力 /飞行综合控制 (Integrated fire/flightcontrol,IFFC)系统要求对飞机飞行姿态的控制应具有精确性和快速性 ,但提高姿态跟踪精度受到自然飞机惯性动力学的限制。本文提出飞机中性稳定技术应用于综合火力 /飞行控制系统 ,给出了中性稳定飞机结构图和动力学模型。利用后缘襟副翼偏转所产生的直接力效果 ,在一定的控制律制约下 ,去抵消迎角扰动所产生的气动效果 ,使飞机不再出现静稳定力矩 ,达到中性稳定。采用中性稳定技术的综合火力 /飞行控制系统有效地加速了飞机在攻击区的姿态跟踪过程 ,并实现了姿态控制过程中航迹基本不变的机身瞄准模态控制要求 ,提高了火控精度和命中概率。仿真结果表明 ,中性稳定综合火力

关键词：火力控制飞行控制系统中性稳定飞机姿态跟踪系统

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基于掩膜的光场采集与重建的研究

光学学报 2014年第8期34卷 105-110页

作者：刘永春龚华军沈春林南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对现有光场采集方式中存在的:相机阵列采集方式的硬件成本高,体积庞大;单相机分时采集光场局限采集静态光场;积分成像光场采集得到的光场空间分辨率低等问题。研究了一种基于掩膜(mask)的光场采集与重建方法。建立了光场采集模型,分... 详细信息

针对现有光场采集方式中存在的:相机阵列采集方式的硬件成本高,体积庞大;单相机分时采集光场局限采集静态光场;积分成像光场采集得到的光场空间分辨率低等问题。研究了一种基于掩膜(mask)的光场采集与重建方法。建立了光场采集模型,分析了光场在傅里叶域的成像过程;采用了随机衰减掩膜mask对光场信号进行随机编码,得到了被编码的传感器图像;离线学习了过完备光场字典,结合压缩感知理论对编码的传感器图像进行了非线性优化,重新恢复了原始的光场。

关键词：图像处理光场重建非线性优化光学掩膜

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基于积分滑模控制的无人机自动着舰系统

系统工程与电子技术 2015年第7期37卷 1621-1628页

作者：郑峰婴龚华军甄子洋南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对无人机着舰这一特殊环境,为克服系统摄动、未建模动态及各种环境干扰因素的不良影响,从工程实现易行性出发,提出一种新的积分滑模着舰飞行控制方法,避免其受传统积分切换函数滑模控制方法的应用限制,并采用自适应模糊系统抵消外界... 详细信息

针对无人机着舰这一特殊环境,为克服系统摄动、未建模动态及各种环境干扰因素的不良影响,从工程实现易行性出发,提出一种新的积分滑模着舰飞行控制方法,避免其受传统积分切换函数滑模控制方法的应用限制,并采用自适应模糊系统抵消外界干扰带来的误差,逼近滑模控制器中的切换项,从而有效降低舵面的抖振。搭建自动着舰综合仿真平台,以国外现役某小型舰载无人机为例,仿真结果表明,该自动着舰系统能较好地克服各种因素的影响,实现无人机安全着舰,着舰性能符合要求。

关键词：舰载无人机自动着舰飞行控制积分滑模自适应模糊

Fuzzy－PID控制在高精度数字伺服系统中的应用

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南京航空航天大学学报 1995年第5期27卷 624-629页

作者：龚华军南京航空航天大学自动控制系

Ｆｕｚｚｙ控制已在工业过程控制中取得了一系列成功的应用，但在高精度数字伺服系统中的应用还未见报导。本文通过分析Ｆｕｚｚｙ控制和ＰＩＤ控制各自的特点，将Ｆｕｚｚｙ控制和ＰＩＤ控制有机结合起来，设计了一种新型的混合式智能... 详细信息

Ｆｕｚｚｙ控制已在工业过程控制中取得了一系列成功的应用，但在高精度数字伺服系统中的应用还未见报导。本文通过分析Ｆｕｚｚｙ控制和ＰＩＤ控制各自的特点，将Ｆｕｚｚｙ控制和ＰＩＤ控制有机结合起来，设计了一种新型的混合式智能调节器Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ控制器，它具有结构简单、抗干扰能力强，调整时间短等优点，可同时兼顾控制系统的动静态性能。笔者将该控制器应用于高精度数字伺服系统中取得了较好的效果。应用实例表明，该控制器具有良好的动静特性和一定的鲁棒性，而且控制算法简单，实现方便。

关键词：模糊控制智能控制伺服系统数字控制自动控制

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先进的目视回收光学助降系统纵向着舰精度

南京航空航天大学学报 2009年第5期41卷 677-681页

作者：龚华军方芬邢建芳杨一栋南京航空航天大学自动化学院南京210016

先进的目视回收光学助降系统(Advanced visual carrier aircraft recovery system,AVCARS)是在常规的菲涅尔透镜光学助降系统中加入"肉球"偏移速度的指示信息,以提高着舰时的操纵品质和着舰精度。本文研究了AVCARS光学助降系统的工作原... 详细信息

先进的目视回收光学助降系统(Advanced visual carrier aircraft recovery system,AVCARS)是在常规的菲涅尔透镜光学助降系统中加入"肉球"偏移速度的指示信息,以提高着舰时的操纵品质和着舰精度。本文研究了AVCARS光学助降系统的工作原理,给出了其结构配置,设计了飞控系统、飞行员模型和助降控制律,并导出着舰终端误差方程。最后对在典型海浪作用下的AVCARS光学助降着舰导引系统进行了动态仿真验证,计算出了着舰终端误差,为研究舰载飞机着舰精度提供了基本思路与研究手段。

关键词：先进的目视回收系统飞行员模型光波束着舰精度飞行控制系统

基于改进人工鱼群算法的无人直升机编队航迹规划

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北京航空航天大学学报 2021年第2期47卷 406-413页

作者：马梓元龚华军王新华南京航空航天大学自动化学院南京211100

针对无人直升机(UH)编队的航迹规划问题,提出了一种基于改进人工鱼群算法(AFSA)的航迹规划算法。从邻域学习和算法特性2个角度出发,针对人工鱼群算法中的人工鱼视野模型提出了一种人工鱼自适应视野模型,并对其鱼群的进化策略在无性繁殖... 详细信息

针对无人直升机(UH)编队的航迹规划问题,提出了一种基于改进人工鱼群算法(AFSA)的航迹规划算法。从邻域学习和算法特性2个角度出发,针对人工鱼群算法中的人工鱼视野模型提出了一种人工鱼自适应视野模型,并对其鱼群的进化策略在无性繁殖方式的基础上进行了改进;从规划原理、代价函数、约束条件3个方面建立了无人直升机编队航迹规划模型;针对航迹规划中普遍存在的搜索效率低、精度差等特有问题改进了所提算法的编码方式和聚类策略。利用三机编队航迹规划的算例对所提算法进行了验证,仿真结果证明,通过对人工鱼群算法的改进、航迹规划模型的建立等措施实现了良好的无人直升机编队航迹规划,同时在搜索效率、收敛速度及求解精度上都有了显著提高。

关键词：人工鱼群算法(AFSA) 无人直升机(UH) 编队航迹规划聚类策略

基于迭代学习观测器的航天器姿态主动容错控制

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控制理论与应用 2023年第7期40卷 1323-1330页

作者：曹腾龚华军薛艺璇文梁栋南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

针对含有外部扰动和执行器故障的一类航天器姿态控制系统,本文提出基于迭代学习观测器的主动容错控制方案.首先,建立了含有外部扰动和执行器故障的航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型.其次,为了提高观测器的故障估计精度,在传统迭... 详细信息

针对含有外部扰动和执行器故障的一类航天器姿态控制系统,本文提出基于迭代学习观测器的主动容错控制方案.首先,建立了含有外部扰动和执行器故障的航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型.其次,为了提高观测器的故障估计精度,在传统迭代学习观测器设计基础上引入上一时刻状态估计误差信息,文章提出一种改进型学习估计算法.进一步,基于滑模控制和指定时间稳定理论,利用学习观测器的故障估计信息设计指定时间主动容错控制器.与现有的航天器主动容错控制方案相比,本文所提出的算法的优势在于可以使故障系统的姿态能在指定时间跟踪上指令信号.基于Lyapunov方法,本文从理论上证明了改进型学习观测器和姿态容错控制系统的稳定性.最后,通过数值仿真,说明了所提容错控制方案的有效性和可行性.

关键词：航天器主动容错控制迭代学习观测器姿态控制指定时间稳定

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基于压缩感知的稀疏相机阵列光场采集与恢复

光电子．激光 2015年第9期26卷 1790-1795页

作者：刘永春龚华军沈春林南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对积分成像光场采集与基于掩膜的压缩光场成像中空间分辨率低和视场角小,以及稠密相机阵列光场采集中硬件成本高的问题,提出一种基于压缩感知的稀疏相机阵列光场采集与恢复方法。将压缩感知理论运用到稀疏相机阵列的光场恢复中,从稀... 详细信息

针对积分成像光场采集与基于掩膜的压缩光场成像中空间分辨率低和视场角小,以及稠密相机阵列光场采集中硬件成本高的问题,提出一种基于压缩感知的稀疏相机阵列光场采集与恢复方法。将压缩感知理论运用到稀疏相机阵列的光场恢复中,从稀疏的相机阵列光场拍摄中恢复稠密的光场。分别采用滑动窗口和直接分块窗口两种方法进行光场的恢复,实验结果从1×5的稀疏光场中恢复了1×24的稠密光场,并对实验结果进行了分析。

关键词：计算成像光场恢复非线性优化