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。     

人机共融的远程态势智能感知系统

针对人与远程无人设备协同精准配合的迫切需求,以机器人操作系统为基础构建了一种人机共融的远程态势感知系统,并开展了实验与分析。该系统以视觉定位技术为基础,以人机感知共融为切入点,通过实时三维场景重建技术与场景一致性融合方法,将无人设备探测到的环境及目标信息进行三维重构,并通过增强现实设备进行显示,与人的视觉信息进行一致性融合,实现无GPS条件下远程无人设备与人所佩戴的增强现实设备之间的协同定位。实验结果表明,系统在近距离时具有较好的人机协同定位准确度,定位精度随着距离的增加而逐渐降低。所构建的系统使无人设备成为人眼的延伸,在不干扰人员正常行动的情况下实现了穿障碍、跨视距的感知能力,在未来信息化作战中可发挥重要作用。     

网络化条件下作战实时协同能力指标研究

实时协同是未来作战协同的主要方式之一,与部队的网络化程度有很大关系.因此,提出了网络化条件下作战实时协同能力的4个指标--信息共享能力、网络连通能力、信息协作能力和信息管理能力等战术技术指标,探讨了相关的量化方法并用实例进行了分析,对网络化作战效能评估领域的研究有一定的参考价值.     

未来数字化战场中的指挥控制语言研究

针对未来数字化战场中机器人部队指挥控制与协同作战这一新兴研究领域需解决的机-机协同和人-机智能融合等问题,综述国内外相关领域的研究现状,分析了构建我军指挥控制语言的必要性,研究了机器人部队指挥控制语言的技术架构与关键技术,并提出了指挥控制语言的一种形式化语法和语义标注方法和通信协议,并结合海军舰艇作战示例分析了指挥控制语言的可行性及有效性。     

基于区块链的群机器人数据完整性与隐私性保护

群机器人通过多个机器人之间的信息交互实现协同控制,保证交互数据的私密性和不可篡改是群机器人系统安全可靠运行的关键。针对群机器人系统中存在的恶意数据篡改、重要信息泄露等潜在安全问题,提出了一种基于区块链技术的群机器人数据完整性与隐私性保护方案。首先,该方案利用去中心化的分布式账本保障群机器人系统数据的完整性,并针对区块链数据公开的特性,引入脱链加解密模块避免明文数据上链,提高了数据的隐私性。其次,考虑到区块链的运行条件和物理机器人在存储和计算能力方面的性能约束,提出采用轻节点方法来降低在物理机器人上运行区块链的存储和计算负担。最后,通过实验对方法进行了验证。结果表明,基于区块链技术的保护方法对群机器人数据完整性和隐私性具有较好的保护效果,且轻节点方法可实现区块链在机器人集群上的部署。     

多机器人最大熵博弈协同定位算法

研究了多机器人观测到同一目标时的协同定位问题。建立了各个机器人相对观测一致程度的数学描述模型,进而提出用基于极大熵准则的最大熵博弈获取使相对观测一致程度最优的协同定位方式。针对博弈结果的多样性,相应地改变观测方程的雅克比矩阵,推导了可适应多机器人各种博弈结果的扩展Kalman滤波协同定位算法。仿真实验表明,方法可实现机器人团队在协同定位时有选择、更高效地共享相互间的观测信息;在保证协同定位精度提高的同时有效地消除了多机器人相对观测信息间的冲突。     

部队装备管理信息化建设的系统动力学模型

装备管理信息化建设是信息化条件下部队科学管装建设的核心内容。在对部队装备管理信息化建设进行系统分析的基础上,运用系统动力学的理论和方法,从系统的内部结构着手,建立部队装备管理信息化建设的系统动力学模型。通过实例仿真分析,证明了研究方法的有效性和优越性,可以对建设过程中的基本规律进行探索,从而为部队装备管理信息化建设的科学、健康发展提供定量决策支持。     

定位通信系统在武警部队作战指挥中的应用

介绍了武譬部队作战指挥定位通信系统的原理及组成,分析了武譬部队通信现状以及定位通信系统在武譬部队应用所面临的主要技术障碍。并实现了满足实战需要的应用系统。对武警部队定位通信系统未来的发展趋势作了相关论述。     

卫星通信系统中基于LDPC编码协同性能研究

文章提出在卫星移动通信系统中应用编码协同策略。分别建立卫星上、下行用户链路编码协同模型,仿真Rayleigh信道和Rician信道下基于LDPC编码的系统性能,并与单路未协同和传统两发一收分集系统进行性能比较。理论分析和仿真表明,采用LDPC编码协同策略相对于非协同时的系统性能有较大提升,虽然与分集系统性能有一定差距,但是其终端实现比较简单,在未来卫星移动通信系统中具有一定的应用前景。     

美国陆军的“未来战斗系统”神在哪?

当前,美国陆军正在朝着建立“目标部队”的方向转型。如果转型成功,它将成为世界上独一无二的部队——轻型灵活、易于机动且可以和重型部队相抗衡。另外,“目标部队”将实现网络化,以便利用信息技术在谋略和机动性上超过对手。“目标部队”还是可重组的,可以根据需要介入各种不同强度的冲突。“目标部队”最核心的组成部分是“未来战斗系统”,那么“未来战斗系统”有何神奇之处呢? 在“未来战斗系统”中,机器人的数量可能超过士兵 在转型方面,美国陆军已经取得了一些实质性的进展。2001年3月,陆军决定采购     

多传感器系统纯方位定位与可观测性分析

对多静止测向站系统的可观测性、定位方法进行了分析和研究。通过运动等效,将多静止站系统转化成一个特殊的单运动测向站问题。采用拟线性方法,建立了纯方位多传感器系统目标定位问题的数学描述,并分析了系统的可观测性条件。提出了两种目标被动定位的融合递推算法,它们可以以标量的形态递推计算,具有实时性高、可计算性好的优点。     

鱼雷目标定位跟踪技术

对鱼雷目标进行定位跟踪是舰艇反鱼雷的关键,报警声纳能够给出水下鱼雷目标的方位信息,但仅利用方位信息对鱼雷目标进行定位跟踪是不够的。对本水面舰艇舰壳声纳和拖线阵声纳纯方位协同探测可行性进行分析,并对协同探测条件下鱼雷目标定位跟踪算法进行探讨,建立可应用于鱼雷目标定位跟踪的滤波算法模型,对其定位精度进行分析,并与最小二乘算法进行比较,通过仿真比较,最终确定出可用于鱼雷目标定位跟踪的算法模型。     

大洋砺剑练精兵——海军信息化综合演练掠影

海军着眼于未来信息化条件下的海上作战,近日,在辽阔的大海上展开演兵场,把航空兵、潜艇、水面舰艇和两栖作战部队等多兵种捆绑在一起进行协同综合演练。演练按照作战任务需要,设置多种信息化条件下的复杂背景,利用现代化网络指挥乎台,训练各种新型战法。参演舰艇集群化指挥、海上超视距实弹攻击、舰机协同、舰艇抗击来袭导弹等演练科目,提高了各级指挥员对海上目标的识别、判断和快速决策能力,强化了参演部队对未来海上实战的认知和信息化条件下的对抗能力。舰艇海上     

面向典型任务的有人/无人机协同效能评估

有人/无人机协同作战是C4ISR体系下的一种重要形式。本文以有人/无人机协同执行典型任务为研究背景,针对构建可靠、全面的有人/无人机协同效能理论评估方法的问题展开深入研究。首先分析了未来有人/无人机的协同模式和运用规则;然后采用协同系统综合指数模型,在单机能力模型的基础上,提出了一种有人/无人机编队协同效能评估方法;最后基于Xsim仿真系统平台在典型任务下,通过针对确定机型的多种编队组合仿真推演,将协同效能仿真结果与理论计算结果进行分析对比,协同效能排序的一致性验证了该理论评估方法具有一定的可靠性与可用性。可以预见,未来战争有人/无人机的协同作战将被广泛应用。     

双机协同交叉定位算法及误差分析

针对双机协同对地面或海面缓慢移动目标进行精确定位的需求,给出了双站协同定位的工作原理、定位流程及模型,从理论上推导了三维空间中双机协同交叉定位算法中的误差关系式,并详细分析了影响定位误差的各种因素,最后通过仿真验证了理论推导的正确性。研究结果为双机协同对敌目标精确定位的实际应用提供了理论支持。     

创新我军思想政治教育灌输机制

正灌输机制是我军思想政治教育的主要运行模式,并从根本上生成和制约着教育的实际效果。传统灌输机制在理论和实践上都不能有效适应新的历史条件变化,因此,必须从系统层面对整个机制进行创新优化。一、动态定位灌输主体。灌输主体即通常意义上的授课人,它是一个相对稳定但却动态发展的概念。一堂优质课不仅要求授课人具有相应的能力素质,而且需要长时间的精心准备。传统的灌输机制除部队主题教育外,年度教育计划安排的授课基本     

数字化部队作战指挥通信网络组网效能评估研究

通过对数字化部队作战指挥通信网络的业务分析,根据语音、数据传输性能不同的评价方法,建立数字化部队作战指挥通信网络效能评估模型。运用该模型,对美军数字化部队分队指挥通信各种组网性能进行了定量分析和定性评估,得出了不同作战条件最佳的组网方案。其评估方法与模型对我军数字化部队作战指挥通信网络系统的建设具有重要的理论参考价值。     

切实提高国防动员系统遂行作战部队跨区远程机动保障任务能力

信息化战争条件下作战部队整建制、长距离跨区远程机动,行军距离远、动用装备多、机动速度快、保密要求高,需要国防动员系统在交通管制、安全警戒、道路维护、装备技术和物资油料等方面搞好协同保障。积极探索信息化条件下国防动员系统遂行作战部队远程机动保障任务的方法途径,对于提高国防动员遂行多样化军事任务能力、确保打赢具有十分重要的意义。     

自组织协同控制研究进展

群机器人利用自组织机制能够完成比较复杂困难的协同任务,相比于单机器人更有效。自组织机制策略具有良好的鲁棒性、适应性、可靠性。首先介绍自组织的定义和运行机制,然后总结了近年来自组织控制的实现方法并总结归纳了不同方法的优缺点,最后展望了自组织控制未来的研究方向。     

视觉惯性导航系统初始化方法综述

视觉惯性导航系统通过初始化,对尺度信息、重力向量、速度、惯性传感器偏差等一系列状态估计所需参数进行快速求解,以提升系统后续导航定位与环境感知的准确性。根据传感信息耦合方式,视觉惯性导航系统初始化方法可以分为三类:联合初始化、非联合初始化和半联合初始化。基于现有研究工作,从基础理论、发展与分类、现有方法、性能评估四个方面展开,对目前主流的初始化方法进行综述,并总结视觉惯性导航系统初始化领域未来的发展趋势,有利于对视觉惯性导航系统初始化方法形成总体性了解并把握其发展方向。