行星车视觉导航与自主控制进展与展望

以视觉为主的行星车自主地形感知、导航、规划与控制系统是其安全高效探测的重要保障。本文通过对已成功开展和计划中的系列行星车任务导航与控制系统进行汇总，重点梳理了行星车多源地形感知、自主全局和局部导航、自主路径规划与控制等若干关键问题的进展情况，展望了未来自主化、智能化的发展趋势，并结合任务需求构建了行星车视觉导航与自主控制研究框架设想。     

最佳轨迹地形跟随系统的预测控制

 本文采用输出预测算法,为最佳轨迹地形跟随系统设计了控制器,从而简便、有效地将跟踪误差减小到一个很小的数量级,并明显缩短了轨迹重构的计算时间,给最佳轨迹地形跟随系统的实时处理带来了希望。     

机载交通避撞和地形避撞系统的发展

简要说明现有机载避撞系统（ＡＣＡＳ）和近地警告系统（ＧＰＷＳ）的局限性。介绍机载间隔保障系统（ＡＳＡＳ）及其通过ＡＤＳ－Ｂ和ＣＤＴＩ的实现；阐述一种先期告警手段和今后ＡＣＡＳ的发展，以及预测型地面避撞系统（ＧＣＡＳ）或增强型近地警告系统（ＥＧＰＷＳ）的提前告警效果。     

一种基于Hopfield神经网络的TF／TA航迹规划算法

提出一种基于Hopfield神经网络的无人机地形跟随(TF)/地形回避(TA)迹规划方法.该方法将地研信息反映到算法参数连接权中,利用扩展的Hopfield模型结合无人机约束实现航迹安全、合理的规划.仿真实验证明该方法能获得满意的TF/TA航迹.     

一种实用的地形回避/地形跟踪算法

给出了一套地形回避/地形跟踪算法,即动态规划法与线性规划算法,根据即时的飞行任务、地形数据、威胁区信息与天气情况等,可以实时在线地规划出有人驾驶或无人自主控制的飞行器的三维最优飞行轨迹。该算法与软件包在F-16战机的地形回避/地形跟踪系统的升级改造中得到了成功应用。     

The Marginal Rao-Blackwellized Particle Filter for Mixed Linear/Nonlinear State Space Models

In this paper, the marginal Rao-Blackwellized particle filter （MRBPF）, which fuses the Rao-Blackwellized particle filter （RBPF） algorithm and the marginal particle filter （MPF） algorithm, is presented. The state space is divided into linear and non-linear parts, which can be estimated separately by the MPF and the optional Kalman filter. Through simulation in the terrain aided navigation （TAN） domain, it is demonstrated that, compared with the RBPF, the root mean square errors （RMSE） and the error variance of the nonlinear state estimations by the proposed MRBPF are respectively reduced by 29% and 96%, while the unique particle count is increased by 80%. It is also found that the MRBPF has better convergence properties, and analysis has shown that the existing RBPF is nothing more than a special case of the MRBPF.     

太平洋海底战事——美国海军新一代反潜反雷水下侦察系统

美国海军的全球反潜．侦潜的战略和水下作战的装备及部署在90年代之前，基本上是针对苏联海军潜艇的水下活动而设计的。重点的反潜作战防区以美国东岸和西岸沿海区域为主，猎潜作战以北大西洋和欧洲东部大西洋沿海为主，尤其是冰岛和英国之间海峡和挪威外海的三角海域是发现和追捕苏联潜艇的重要区域，因此美国与北大西洋公约国家的反潜机制至为密切。美国西岸由于白令海峡和阿留申群岛控制在美国手中，且苏联的太平洋舰队潜艇部队实力不强，活动不多，故当时美国海军的反潜部署是“重欧轻亚”，仅在80年代初期为防堵苏联和朝鲜潜艇经对马海峡和宗谷海峡潜赴太平洋，而要求日本建立侦潜和反潜军力，这包括P-3C机队。     

基于空间可视性的星球表面巡视路径分析

针对巡视器在着陆区内巡视效率和安全巡视率低的问题,利用着陆器相机在悬停阶段获取的实时数字高程模型(DEM)地形数据,结合并依据巡视器的结构特点、越障能力、空间可视性、科学探测价值等,提出了一种对整个区域的巡视路径分析方法。仿真结果表明:在月球巡视器结构及越障能力已知的情况下,该分析方法能提供一种可靠、高效的初始巡视路径,可为星球表面巡视规划提供参考。     

地形对低平流层突然增温的可能影响

本文用Nimbus7 SAM卫星观测的温度资料,分析了突然增温事例中地面地形不同的四个子午圈剖面内的温度分布及变化过程。结果表明,高山地区、平原和海面上空的行星波加热和低平流层突然增温有很大的差别。地形的影响是明显的。      

地形跟随适应角控制方法

(1)综述了国内外地形跟随技术的发展与应用概况;(2)详细介绍了地形跟随适应角控制方法的原理、技术改进及其控制指令算法;(3)将适应角法与另一经典控制方法——样板法进行了比较。通过一条零指令线,说明了两者本质上的一致性;(4)从航迹优化的角度,给出三次样条肮迹的基本模型,讨论了适应角法的参数优化设计问题,给出了一种可行的设计方法;(5)以适应角法为基础构成地形跟随控制系统,分析了系统的基本要求和系统基本组成,研究了其飞行控制系统的设计原则与方法;(6)以某型飞机作为研究对象,进行了地形跟随系统的数字仿真,给出了框图及仿真结果。最后通过分析比较,说明适应角法地形跟随系统的控制方案是可行的。