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基于蒙特卡罗卡尔曼滤波的无人机目标定位方法

第32届中国控制与决策会议

作者： Yuanjie Song xiaojun xing qingbiao xi Bing Yang Ziquan Yu School of Automation Northwest Polytechnical University No.365 Research Institute College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Unmanned aerial vehicle（UAV） real-time target tracking in an unknown environment can be considered as a route planning problem.Aiming at this problem,this paper proposes a three-dimensional（3 D） route planning method based on an improved sparse A* search（SAS） algorithm.This method improves the evaluation function.The actual cost in the evaluation function of the SAS algorithm is removed,and the threat information in the mission environment is constructed as part of the evaluation function to guide the UAV to move away from the threat area.The planned trajectory in this method takes into account the updating of real-time environmental information and can achieve real-time trajectory planning.Furthermore,the filtering effect of singer model,current "statistical" model,and interactive multi-model（IMM） algorithm are compared and the current "statistical" model is finally chosen as the maneuvering target tracking model.

关键词： Route Planning Target Tracking SAS Algorithm A* Algorithm

来源： cnki会议评论

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西北工业大学学报 2017年第3期35卷 435-441页

作者：贺若飞田雪涛刘宏娟席庆彪西北工业大学第365研究所陕西西安710072 西安爱生技术集团公司陕西西安710065

为了增强小型无人机目标定位的精度和稳定性,提出一种基于蒙特卡罗卡尔曼滤波的目标定位算法。蒙特卡罗方法被用于估计卡尔曼滤波的初值,以及状态量和预测观测量的均值和协方差矩阵。定位过程中只使用无人机位置和激光测距值信息,利用... 详细信息

为了增强小型无人机目标定位的精度和稳定性,提出一种基于蒙特卡罗卡尔曼滤波的目标定位算法。蒙特卡罗方法被用于估计卡尔曼滤波的初值,以及状态量和预测观测量的均值和协方差矩阵。定位过程中只使用无人机位置和激光测距值信息,利用卡尔曼滤波框架对目标位置进行递推。飞行实验表明,相比原有多点定位方法,新方法能够在满足实时性要求的前提下将精度由原来的20~30 m提高到10 m以内并实时给出误差估计,具备很大应用潜力。

关键词：无人机目标定位蒙特卡罗卡尔曼滤波协方差矩阵飞行试验设计

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无人机组合导航系统信息融合方法研究

西北工业大学学报 2006年第5期24卷 558-561页

作者：袁冬莉闫建国王新民席庆彪西北工业大学自动化学院西北工业大学第365所陕西西安710072

针对小型无人机通常采用的无线电导航,综合考虑无人机具体情况以及其它导航方式的特点,提出了一种将无线电导航系统(RP)、全球导航星系统(GN SS)、多普勒导航系统(DN S)、地形辅助导航系统(TAN)和景象匹配导航系统(SMN)组合起来,取长补... 详细信息

针对小型无人机通常采用的无线电导航,综合考虑无人机具体情况以及其它导航方式的特点,提出了一种将无线电导航系统(RP)、全球导航星系统(GN SS)、多普勒导航系统(DN S)、地形辅助导航系统(TAN)和景象匹配导航系统(SMN)组合起来,取长补短,构成基于联邦卡尔曼滤波器的DR/RP/GN SS/DN S/TAN/SMN组合导航系统。仿真结果表明,该方法完全可以满足导航精度的要求。

关键词：无人机(UAV) 组合导航信息融合联邦卡尔曼滤波自主飞行

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一种融合多特征的UAV快速目标识别

计算机工程与应用 2013年第3期49卷 238-242页

作者：张清刘慧霞席庆彪西北工业大学自动化学院西安710072 西北工业大学第365研究所西安710065

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle)侦察图像快速目标识别问题,提出一种融合多特征的UAV快速目标识别算法。该算法结合图像的不变矩特征和SIFT特征,用不变矩特征构造适应度函数并利用遗传算法的全局搜索能力,在侦察图像中进行搜索,快速... 详细信息

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle)侦察图像快速目标识别问题,提出一种融合多特征的UAV快速目标识别算法。该算法结合图像的不变矩特征和SIFT特征,用不变矩特征构造适应度函数并利用遗传算法的全局搜索能力,在侦察图像中进行搜索,快速提取出可能包含目标的感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)。采用尺度不变特征变换算法(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)在ROI区域中进行匹配识别,从而精确确定目标的位置。仿真结果表明:该算法的鲁棒性较强,能有效识别特定目标并显著减少识别时间。

关键词：目标识别无人机感兴趣区域(ROI) 不变矩遗传算法尺度不变特征变换(SIFT)算法

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基于最小二乘的无人机无线导航方法研究

计算机测量与控制 2011年第3期19卷 679-681,684页

作者：席庆彪袁冬莉牟夏屈耀红西北工业大学自动化学院陕西西安710129

无线电导航是无人机传统导航模式,该模式的导航误差随时间积累;针对无线电导航系统由于非线性造成导航精度较低问题,提出了基于最小二乘估计的无线电导航方法;在研究非线性问题基础上构建了无线电导航系统模型;以航程推算为基准,进行了... 详细信息

无线电导航是无人机传统导航模式,该模式的导航误差随时间积累;针对无线电导航系统由于非线性造成导航精度较低问题,提出了基于最小二乘估计的无线电导航方法;在研究非线性问题基础上构建了无线电导航系统模型;以航程推算为基准,进行了相应仿真计算分析;仿真分析表明基于最小二乘法的无线电导航系统能有效抑制非线性扰动,导航精度有较大提高。

关键词：无人机无线电导航最小二乘航程推算非线性

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毫米级零件拉深模设计

锻压装备与制造技术 2007年第1期42卷 46-47页

作者：席庆标董湘怀上海交通大学国家模具CAD工程研究中心上海200030

毫米结构零件是指尺寸在1mm到20mm之间的零件,它介于宏观尺度和微观尺度之间。通过分析指出了毫米级零件拉深模具设计与制造过程中最大的难点在于凸、凹模对中定位问题。对传统设计做了一些修改,采用压边部件进行导向定位以及活动凸模,... 详细信息

毫米结构零件是指尺寸在1mm到20mm之间的零件,它介于宏观尺度和微观尺度之间。通过分析指出了毫米级零件拉深模具设计与制造过程中最大的难点在于凸、凹模对中定位问题。对传统设计做了一些修改,采用压边部件进行导向定位以及活动凸模,很好的解决了这一问题。

关键词：机械制造毫米结构零件定位模具设计

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基于SURF的UAV快速目标识别算法

计算机工程与应用 2013年第23期49卷 132-136页

作者：贾伟张清席庆彪刘慧霞西北工业大学第365研究所西安710065 西北工业大学自动化学院西安710072

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle)侦察目标识别中的实时性和鲁棒性的要求,提出一种基于SURF(Speeded Up Robust Features)的快速目标识别算法。对UAV侦察图像进行预处理,采用不变矩构造遗传算法的适应度函数,利用遗传算法的全局搜索能... 详细信息

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle)侦察目标识别中的实时性和鲁棒性的要求,提出一种基于SURF(Speeded Up Robust Features)的快速目标识别算法。对UAV侦察图像进行预处理,采用不变矩构造遗传算法的适应度函数,利用遗传算法的全局搜索能力快速地提取可能包含目标的RO(IRegion Of Interesting)区域。在ROI区域和模板图像中提取SURF特征点,采用最近邻的匹配算法搜索匹配对,从而精确确定目标的位置。仿真结果显示,该算法可以明显地提高目标识别的实时性并具有相当的鲁棒性。

关键词：目标识别无人机(UAV) 预处理感兴趣区域(ROI) 不变矩遗传算法加速稳健特征(SURF)

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无人机PCA故障检测与诊断技术研究

计算机工程与应用 2013年第4期49卷 262-266页

作者：邱宗江刘慧霞席庆彪肖佳伟西北工业大学自动化学院西安710072 西北工业大学第365研究所西安710065

无人机(UAV)飞控系统传感器故障检测和诊断常采用基于解析模型的方法,但飞行控制系统(FCS)的精确数学模型往往获取困难。针对此问题,提出了一种UAV-PCA算法。该算法在传统主成分分析(PCA)方法的基础上结合方差敏感自适应阈值的故障检测... 详细信息

无人机(UAV)飞控系统传感器故障检测和诊断常采用基于解析模型的方法,但飞行控制系统(FCS)的精确数学模型往往获取困难。针对此问题,提出了一种UAV-PCA算法。该算法在传统主成分分析(PCA)方法的基础上结合方差敏感自适应阈值的故障检测方法和基于特征方向的故障诊断方法,实现UAV飞控系统传感器的故障检测和诊断。算法不需要系统的数学模型,解决了应用传统PCA方法进行FCS故障检测与诊断时易出现暂态过程虚警和误诊断的问题。仿真结果证明该算法可以快速准确地检测传感器故障,而且可以有效地降低暂态过程虚警和提高诊断结果准确度。

关键词：无人机故障检测与诊断主成分分析方差敏感自适应阈值故障特征方向法

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综合孔径微波辐射成像技术发展现状与趋势

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1143-1156页

作者：卢海梁范清彪李鹏飞李一楠严颂华郎量靳榕李青侠湖北珞珈实验室湖北武汉430079 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 华中科技大学多谱信息处理重点实验室湖北武汉430074

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微... 详细信息

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微波辐射成像系统研制和相关重要研究进展等;最后,从高空间分辨率和多手段联合等方面总结了综合孔径微波辐射成像技术的发展趋势。随着综合孔径微波辐射成像技术的发展,其在地球被动微波遥感和目标探测领域将会得到更广泛的应用。

关键词：综合孔径微波辐射被动遥感目标探测高空间分辨率