无线传感器网络DV-Hop节点定位改进算法

针对无线传感器网络中距离无关类节点定位算法定位误差较大的问题,提出了一种改进型DV-Hop节点定位算法。通过设置待定位节点到信标节点间的最小跳数门限,降低了定位累积误差;改进了平均每跳距离估计方法,并利用信标节点测量的位置误差作为修正值,对每跳距离的估计值进行修正;待定位节点仅选取与之较近的信标节点计算位置,降低了距离误差。仿真结果显示,在信标节点比例和网络节点总数相同的条件下,改进算法性能明显优于DV-Hop算法。     

空间多距离定位极值问题分析

针对空间多站无源定位极值问题,以时差定位原理为研究对象,重点对多距离定位极值进行算法推导,深入分析多站定位的最优精度问题;并以定位极值理论为依据,结合较为全面的仿真案例验证,分析不同误差影响因素下时差定位精度的分布规律;研究表明,多站布站方式是影响空间定位的重要因素之一,为实际工程应用的多站定位算法设计和优化提供了技术支持.     

机器人单兵室内定位理论与关键技术分析

机器人士兵作为未来战场的主角,具有智能化、伤亡小、作业时长等特点,可用于城市反恐、消防营救、室内及隧道作战等场景,成为各军事强国的研制焦点。概述近年来机器人室内定位技术的研究现状,分析智能机器人室内定位的工作原理和关键技术点,重点对几何特征法、场景分析法和航位推算法进行阐述,涉及到6个主要的室内定位技术。在此基础上,归纳现有机器人室内定位存在的问题,探讨智能机器人室内定位技术的发展趋势。对我国智能机器人部队的组建和参战具有理论和借鉴意义。     

多平台目标定位误差估计技术研究

目标定位的目的之一是为了对目标发起攻击,而定位误差直接影响到武器的打击效果,如制导武器的发现概率和命中概率.为了及时、准确地把握目标定位误差的大小及分布,为控制/导引制导武器提供依据,给出了目标定位误差估计模型,并在实验室仿真环境下对所提出的定位误差估计技术进行了仿真验证,验证结果表明了误差估计算法的适应性、有效性.     

管道检测机器人的测力定位法理论与方法

介绍并分析了管道检测机器人的定位现状,并针对它们的不足,根据牛顿力学和运动学定律提出了管道机器人的测力定位法.对测力定位法的性能进行了分析,发现误差有时间的累积性,并以时间的二次方递增.指出了它和光电码盘定位法的综合运用将是有效解决长距离输油管道机器人的高精度的独立定位问题的最佳切入点.最后,对测力定位法在整个管道检测机器人的检测、定位中的应用进行了分析,并给出了应用结构流程图.     

测向交叉定位法下的反舰导弹导引头捕捉率算法

影响导弹对目标的捕捉概率的误差由目标定位误差、射击准备误差和导弹自控终点散布误差等组成.分析了在测向交叉定位法下这些误差的特性,给出了等效计算公式,并根据导弹导引头的探测特性和导弹的运动,分析了目标捕捉区域的性质,给出了区域边界的计算公式.在此基础上,提出了新的反舰导弹导引头捕捉率算法,并对它进行了计算仿真.仿真结果验证了捕捉率算法的有效性.     

基于入侵杂草算法的水下目标TDOA定位方法

针对水下传感器网络中定位精度不高的问题,提出了一种基于入侵杂草算法的水下目标定位方法.利用入侵杂草优化算法,以定位误差为目标函数,优化设计未知节点的位置初值;利用初值和距离干扰参数估计粗略解,并引入目标定位误差来构造新的定位方程;根据加权最小二乘算法求解获得未知节点的精确解.通过与克拉美罗下界进行比较,验证了算法性能.仿真结果表明,提出的优化定位方法可得到更好的定位精度.     

误差配准在两种纯距离定位算法的应用比较

组网雷达系统中,由于观测信息量的增加,对目标存在多种定位算法。很多情形下,误差配准公式是基于某一定位算法推导而来,误差配准的结果也相应的用来提高此定位算法的定位精度。定位算法的复杂程度不同导致基于此算法推导误差配准公式难度不一致,不同定位算法的定位精度也不尽相同。因此,对两种多距离定位算法的定位精度、误差配准推导难易程度进行了理论分析和仿真计算,给出了定位精度的解析表达式和仿真结果。利用表达式简单的定位算法推导基于最小二乘的误差配准公式,并将误差配准结果反馈给定位精度高的定位算法,以最大程度提高误差配准结果的应用效果,减轻计算复杂度,提高信息的利用度。     

基于多源传感器的单星定位算法与精度分析

为解决单星环境下静态载体的单点定位问题,建立基于芯片级原子钟和气压高度计辅助下的单星定位算法.包括对单星连续测距定位算法进行算法推导、误差分析与仿真验证、搭建静态单星定位试验平台,以及利用实测数据验证单星连续测距定位算法的有效性.仿真与实验结果表明:真实接收机经过对一颗卫星的连续观测,辅以高精度芯片级原子钟和气压高度计提供时钟和高度信息,可在2 min内完成500 m精度定位,以及在5 min内完成200 m精度定位,完全符合战时应急定位精度需求.     

基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法

针对基于双曲线定位的DV-Hop算法中误差项的异方差性引起的定位误差大的问题,提出了一种基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法。算法分析了基于双曲线定位的DV-Hop算法模型中误差项的异方差性,用加权最小二乘法对异方差性进行纠正,对加权最小二乘法中的权值矩阵进行了理论推导并得到与跳数相关的最佳权值矩阵,使得误差项满足同方差性,所得估计值接近最佳线性无偏估计。仿真结果表明,所提算法在定位精度上较目前常见的基于双曲线定位的DV-Hop算法都有一定提高。     

遥控作战机器人编码器ASIC研究与设计

一个可用于军事领域的多功能遥控机器人编码器芯片,含振荡及时序产生电路,解码模块电路,功能判断、地址学习码和控制功能码发送电路,及编码模块电路等模块.模块连接后,机器人向编码器发送地址学习请求信号,编码器接到该信号后马上发送地址学习码,机器人学习完后向编码器发送一个通信完成反馈信号.作战指挥中编码器又不断向机器人发送控制功能信号,机器人接到该信号后进行功能操作再向编码器发送一个通信完成反馈信号.其利用到机器人作战的指挥控制中心,控制机器人进入危险战区执行特殊任务,可提高任务执行成功率,减少不必要流血事件.     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法研究*

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法：矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,指出了两种算法从实现角度是等效的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器硬件开销较少,信息比特吞吐率最高能达到13Gbps。     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法:矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,证明了两类算法从实现角度是等价的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器具有硬件开销较小、吞吐率高的优点,在码长为1944bit、码率为5/6时信息比特吞吐率最高可达13Gbps。     

机器人集群路径规划技术研究现状

受社会型生物群体行为启发,群体智能得到日益广泛的关注,机器人集群作为群体智能的重要承载者得到了大量研发和广泛应用。机器人集群路径规划技术作为一项核心关键技术也得到快速发展。为此全面深入地调研了机器人集群路径规划的技术发展现状,创新性地归纳了适用于不同集群规模、可扩展性要求、通信需求以及算法要求的集群规划基础计算架构,包括冗余计算架构、分布计算架构和分层计算架构。从可扩展性和适用性角度,分类梳理了最适用于机器人集群的路径规划方法,包括仿生学方法、人工势场法、几何学方法、经典搜索法和进化学习法,并为集群仿真验证研究提供了七款可免费下载或开源的机器人集群仿真验证平台。     

进化计算在机器人轨迹规划中的应用研究

本文介绍了采用进化计算思想研制的机器人轨迹规划系统ＲＴＰ－１，提出多层次动态结构化编码方案，利用低中高三层进化算法分别优化距离、路径和关节角度偏差，基于多层综合优化策略解决多目标多约束工程优化问题，建立了次序相关问题求解的通用框架。在进化算法中，利用拉马克效应加快轨迹规划速度，在ＲＭ－５０１机械手上实现的任意空间直线和空间曲线轨迹规划具有良好的鲁棒性，规划轨迹的相邻臂构型间具有良好的柔顺性，规划轨迹的臂构型序列具有良好的平滑性。本文所采用的机器人轨迹规划方法具有通用性，可推广应用于各种动力学系统的研制。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(二) 第4讲 基于光纤光栅编解码器的OCDMA系统

光纤光栅凭借良好的时/频域特性,迅速成为光码分多址编解码器实现方法的一个重要研究方向,在时域、频域和时/频域二维等编解码方案中都得到了广泛而深入的研究。文中对光码分多址技术及光纤光栅编解码器的原理进行了综述,并对基于光纤光栅的时域相位编解码、频谱相位编解码和时/频域二维编解码这三种编解码方案进行了介绍。     

基于反向验证的RSC码编码参数盲识别

针对Turbo码编码中应用的RSC编码器盲识别问题,提出一种反向验证的方法,对其参数进行识别分析。通过对RSC编码器参数进行遍历估计,重新输入码字序列,将得到的码字序列与原来的输出序列进行对比,找出最优的参数组合,完成对RSC编码参数的识别。仿真实验表明,该方法能够有效完成对RSC编码器的参数识别,特别在误码率为0.3时,依然能够达到识别效果,具有较好的容错性能。     

Adaptive fault-tolerant control based on boundary estimation for space robot under joint actuator faults and uncertain parameters

Since the joint actuator of the space robot executes the control instructions frequently in the harsh space environment, it is prone to the partial loss of control effectiveness (PLCE) fault. An adaptive fault-tolerant control algorithm is designed for a space robot system with the uncertain parameters and the PLCE actuator faults. The mathematical model of the system is established based on the Lagrange method, and the PLCE actuator fault is described as an effectiveness factor. The lower bound of the effectiveness factors and the upper bound of the uncertain parameters are estimated by an adaptive strategy, and the estimated value is fed back to the control algorithm. Compared with the traditional fault-tolerant algorithms, the proposed algorithm does not need to predetermine the lower bound of the effectiveness factor, hence it is more in line with the actual engineering application. It is proved that the algorithm can guarantee the stability of the closed-loop system based on the Lyapunov function method. The numerical simulation results show that the proposed algorithm can not only compensate for the uncertain parameters, but also can tolerate the PLCE actuator faults effectively, which verifies the effectiveness and superiority of the control scheme.     

轴角编码器中的叠加三角波技术研究

针对基于DSP的轴角编码器,运用叠加三角波理论提高A/D转换的分辨率。介绍叠加三角波理论,并结合基于DSP的轴角编码器,对三角波信号的参数设置进行研究,从而有效的提高A/D转换的分辨率。利用叠加三角波法加适当的外围电路,与外接高分辨率的ADC芯片相比,具有更高的性价比,较好的满足轴角编码器对A/D转换的需求。     

某型制导炮弹跟踪模拟训练系统设计

针对某新型制导炮弹系统缺乏模拟仿真训练问题,创新性地设计了一种由旋转编码器、虚拟瞄准镜、FPGA等技术组成的射手跟踪瞄准机械系统,采用Qt、ORGE等软件技术开发了训练和模拟导弹运动的三维场景,达到跟踪目标的效果。分析了系统组成和设计的原理。该模拟训练系统具有结构简单、成本低、操作方便等特点,对提高射手操作能力具有重要意义。