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无人地面车辆

国外坦克 2012年第9期 17-22页

“装备无人化”的内涵是指在“零伤亡”等先进作战理念和军事任务需求的牵引下，开发应用自动化、智能化技术，研发和运用初级（遥控）无人系统和高级（自主）无人系统，使得其操作人员逐步减少直至无需操作人员操作及控制，能高度自主... 详细信息

“装备无人化”的内涵是指在“零伤亡”等先进作战理念和军事任务需求的牵引下，开发应用自动化、智能化技术，研发和运用初级（遥控）无人系统和高级（自主）无人系统，使得其操作人员逐步减少直至无需操作人员操作及控制，能高度自主执行任务的发展过程和状态。

关键词：无人地面车辆无人化装备无人系统人员操作智能化技术军事任务作战理念

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无人地面车辆感知技术综述

火控雷达技术 2023年第2期52卷 41-49页

作者：李飞呼斌孔祥辉段芳芳西安电子工程研究所西安710100

无人地面车辆(Unmanned Ground Vehicle,UGV)由于能够大大降低人员伤亡、作战灵活高效以及无人化设计优势等,成为构建兼具轻装部队的机动性和重装部队的杀伤力和生存力的新型目标部队的重要组成。实用的UGV对智能化的要求非常高,要求具... 详细信息

无人地面车辆(Unmanned Ground Vehicle,UGV)由于能够大大降低人员伤亡、作战灵活高效以及无人化设计优势等,成为构建兼具轻装部队的机动性和重装部队的杀伤力和生存力的新型目标部队的重要组成。实用的UGV对智能化的要求非常高,要求具备自主寻找、判断和识别目标以及实施作战行动的能力,因此,研究UGV系统的感官:UGV场景感知技术变得尤为重要。本文首先介绍了UGV场景感知技术在单传感器检测和多传感器融合等方面的发展,并对UGV场景感知技术的发展进行了展望,包括无人控制飞行器(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)与UGV的空地结合、UGV间的数据共享、多传感器数据融合、增强毫米波雷达性能等。

关键词：无人地面车辆场景感知数据融合

八轮四摆臂无人地面车辆自主越障规划与控制研究

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八轮四摆臂无人地面车辆自主越障规划与控制研究

作者：孙孟鑫中南大学

学位级别：硕士

将无人驾驶技术应用到特种无人地面车辆领域,可以提升野外运输、救援和作战任务的效率,提高车辆的自主控制能力,对抢占作战先机和减少人员伤亡具有重要意义。工作在野外非结构化环境下的特种无人地面车辆通常需要应对更加复杂的路面条... 详细信息

将无人驾驶技术应用到特种无人地面车辆领域,可以提升野外运输、救援和作战任务的效率,提高车辆的自主控制能力,对抢占作战先机和减少人员伤亡具有重要意义。工作在野外非结构化环境下的特种无人地面车辆通常需要应对更加复杂的路面条件和更加崎岖的道路环境。本文以山河智能装备股份有限公司研发的八轮四摆臂全地形无人地面车辆(8W4AUGV)为基础,针对野外复杂环境下典型障碍物——垂直障碍物,对8W4AUGV自主越障过程中运动规划和跟踪控制进行相关研究,主要内容如下:(1)通过分析8W4AUGV的转向机构和平面转向机理建立8W4AUGV滑移转向时的运动学和动力学模型,确定8W4AUGV平面转向运动过程中状态量与控制量之间的约束关系;通过分析8W4AUGV的越障摆臂机构和越障机理,使用机器人学DenavitHartenberg参数法建立摆臂坐标系,得到8W4AUGV摆臂的运动学模型和摆臂运动的轨迹曲线。实验结果表明,所构建的数学模型具有较高的精度,可以满足后续越障规划和跟踪控制的算法需求。(2)针对垂直障碍越障过程建立世界坐标系和车体关键部件的坐标系,通过分析越障关键节点车体各部分与垂直障碍物之间的几何约束,构建并求解带约束的最优化问题,得到越障过程中摆臂的最优化运动参数。通过对越障过程中的“危险点”进行力学分析,验证越障规划参数的可行性,得到了8W4AUGV的越障性能。仿真分析表明,最优化越障运动规划算法可以保证越障过程高效且能量消耗最少,最大可越垂直障碍物高度达到1.05m。(3)将模型预测控制算法(MPC)应用到8W4AUGV的轨迹跟踪控制,将模型参考控制算法(MRAC)应用到越障摆臂摆角跟踪控制。通过雅克比求导,得到8W4AUGV的误差模型,离散化后建立模型的代价函数和约束方程,并把问题转化为标准二次规划问题,通过MATLAB中的quadprog函数求解得到轨迹跟踪最优控制解。通过建立液压缸的动力学模型,将简化后的模型作为参考模型,实现摆臂摆角的闭环控制。仿真结果表明,MPC算法具有较高的跟踪控制精度和抗延迟特性,大曲率转弯处横向误差小于0.4m,远小于8W4AUGV的轮距1.54m,可以满足越障控制需求。(4)根据以上运动规划算法和控制算法,基于ROS机器人操作系统,将算法部署到计算平台。以8W4AUGV为实验平台,验证MPC算法在平面直线跟踪实验中的跟踪效果和最优化运动规划算法在越障实验中的实际效果。实验结果表明,8W4AUGV可以快速准确地以最佳方案跨越特定高度的垂直障碍物,越障效率相对手动操作提升了300%,具有一定的工程实用价值。图67幅,表8个,参考文献72篇

关键词：无人地面车辆多摆臂车辆最优越障策略滑移转向模型预测控制

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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无人地面车辆作战效能评估研究综述

中国设备工程 2022年第5期 236-238页

作者：林耕毅高永强天津大学天津300072

无人地面车辆作为未来无人化、智能化、自主化战场的主要武器装备之一,受到国内外研究院所的广泛关注。无人地面车辆尚处于研究的初步阶段,其作战效能评估研究较少。本文通过梳理当前无人装备作战效能评估相关研究内容的主要文献,分析... 详细信息

无人地面车辆作为未来无人化、智能化、自主化战场的主要武器装备之一,受到国内外研究院所的广泛关注。无人地面车辆尚处于研究的初步阶段,其作战效能评估研究较少。本文通过梳理当前无人装备作战效能评估相关研究内容的主要文献,分析当前无人装备作战效能评估研究进展以及无人地面车辆作战效能评估研究存在的问题,探讨其研究方向。

关键词：无人化自主化未来战场作战效能评估无人地面车辆

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无人地面车辆野外水体障碍物识别

兵工学报 2014年第S1期35卷 62-67页

作者：赵一兵郭烈李明丽张明恒大连理工大学汽车工程学院工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

针对野外环境下水体障碍物检测领域,从视觉信息中发掘水体区域存在的显著特征,并加入机器学习算法,提取水体特征描述符,用支持向量机(SVM)检测方法检测水体障碍物。基于S/V颜色特征与灰度共生矩阵,提出一种利用水体颜色和纹理特征的描... 详细信息

针对野外环境下水体障碍物检测领域,从视觉信息中发掘水体区域存在的显著特征,并加入机器学习算法,提取水体特征描述符,用支持向量机(SVM)检测方法检测水体障碍物。基于S/V颜色特征与灰度共生矩阵,提出一种利用水体颜色和纹理特征的描述符检测野外水体的方法。在统计大量水体障碍物颜色和纹理特征的基础上,采用SVM训练分类器,针对实际问题通过实验选择RBF核函数和采样窗口尺寸,并优化RBF核函数参数,提高分类器非线性问题的解决能力。试验证明本文方法能够有效监测越野环境中水体障碍物,可提高水体检测的准确性和鲁棒性。

关键词：控制科学与技术无人地面车辆支持向量机径向基函数核函数水体障碍

动态环境下无人地面车辆点云地图快速重定位方法

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兵工学报 2020年第8期41卷 1581-1589页

作者：郑壮壮曹万科邹渊张旭东杜广泽北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081

无人地面车辆在战时全球定位系统定位信号缺失情况下,依靠车载传感器确定在已有地图中的位置是无人车辆发挥效能的关键。现有方法多基于二维栅格地图,难以适用于场景变化大的复杂环境,为此提出了一种动态环境下基于三维点云地图、采用... 详细信息

无人地面车辆在战时全球定位系统定位信号缺失情况下,依靠车载传感器确定在已有地图中的位置是无人车辆发挥效能的关键。现有方法多基于二维栅格地图,难以适用于场景变化大的复杂环境,为此提出了一种动态环境下基于三维点云地图、采用聚类词带模型的快速定位算法。通过连续多帧激光雷达点云数据进行反向溯源,利用贝叶斯公式进行动态障碍物剔除,对点云进行聚类并提取各类的视点特征直方图描述子,进而构建词典与数据库并快速匹配,实现无人车点云地图中快速起始位置寻址;基于改进的实时激光定位与建图算法,完成了后续精准定位。实车实验结果表明:该算法在动态环境下能有效准确地在三维点云地图中精准定位,满足实时性需求。

关键词：无人地面车辆重定位动态障碍点云地图

基于改进人工势场的无人地面车辆路径规避算法

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中国惯性技术学报 2020年第6期28卷 769-777页

作者：刘冰雁叶雄兵王新波贾珺王涛军事科学院北京100091 解放军32032部队北京100094

针对无人地面车辆在城市环境的逐步运用及对城市障碍自主规避难的问题,提出了一种基于改进人工势场的无人地面车辆路径规避算法。面对城市障碍路径规避问题,建立引力势场、斥力势场以及综合势场模型;在对人工势场模型优劣分析的基础上,... 详细信息

针对无人地面车辆在城市环境的逐步运用及对城市障碍自主规避难的问题,提出了一种基于改进人工势场的无人地面车辆路径规避算法。面对城市障碍路径规避问题,建立引力势场、斥力势场以及综合势场模型;在对人工势场模型优劣分析的基础上,为了避免人工势场过早轨迹偏离以及局部震荡现象,改进人工势场函数、调整势场作用区域,构建以远距点斥力忽略障碍点引力减弱的综合势场模型。仿真结果表明,所提出的算法比Dijkstra算法路径规划效率提升了39.5%,比快速扩展随机树(RRT)算法路径规划效率提升了53.2%,能够更好地解决城市复杂环境自主规避问题。

关键词：自主规避路径规划城市环境无人地面车辆人工势场

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无人地面车辆感应式充电试验装置研究

火炮发射与控制学报 2013年第3期34卷 41-44页

作者：李志宁何忠波张英堂任国全韩兰懿军械工程学院河北石家庄050003

为了实现无人地面车辆机载蓄电池的自动充电,设计了旋转式耦合器和全桥式串联谐振功率变换器,并对谐振电路和主电路工作过程进行了仿真分析,最终研制了一种感应式充电试验装置。系列试验结果表明:所建立的主电路仿真模型符合实际,可以... 详细信息

为了实现无人地面车辆机载蓄电池的自动充电,设计了旋转式耦合器和全桥式串联谐振功率变换器,并对谐振电路和主电路工作过程进行了仿真分析,最终研制了一种感应式充电试验装置。系列试验结果表明:所建立的主电路仿真模型符合实际,可以指导感应充电装置功率变换器的设计;随着耦合器气隙增大,电能传输效率呈现斜率渐缓式减小趋势;所设计充电装置能够在气隙1.2mm条件下实现蓄电池的恒流充电。

关键词：无人地面车辆感应式电能传输串联谐振功率变换器电路仿真

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刍议外军无人地面车辆发展现状及趋势

中国设备工程 2022年第5期 193-194页

作者：张益铭张云天津大学天津300072

随着人工智能快速发展和全球军事的变化,无人地面车辆作为应用在未来无人化、自主化、智能化战场的典型无人装备,备受国内外广泛关注。本文通过分析美、俄、德国家典型无人地面车辆发展状况,总结外军无人地面车辆发展特点,梳理未来无人... 详细信息

随着人工智能快速发展和全球军事的变化,无人地面车辆作为应用在未来无人化、自主化、智能化战场的典型无人装备,备受国内外广泛关注。本文通过分析美、俄、德国家典型无人地面车辆发展状况,总结外军无人地面车辆发展特点,梳理未来无人地面车辆发展趋势。

关键词：无人地面车辆无人化自主化智能化发展趋势