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海上有人/无人协同系统及其关键技术综述 被引量：2
1
作者 王童豪 彭星光 +1 位作者 胡浩 徐德民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3317-3340,共24页
海上有人/无人协同系统对进一步提升海军作战效能有重要作用,是现代海军装备发展的重要方向。立足未来海上作战,以海上有人/无人协同系统的实际应用为牵引,综述国外相关项目发展现状,厘清海上有人/无人协同系统的主要特点,凝练并分析其... 海上有人/无人协同系统对进一步提升海军作战效能有重要作用,是现代海军装备发展的重要方向。立足未来海上作战,以海上有人/无人协同系统的实际应用为牵引,综述国外相关项目发展现状,厘清海上有人/无人协同系统的主要特点,凝练并分析其中科学问题与关键技术,总结海上有人/无人协同系统的发展方向、矛盾与挑战。未来,智能化、模块化和稀疏化将成为海上有人/无人协同系统的重要发展方向,但由于系统自主性与可控性间、智能化发展与海上约束间、海上有人/无人协同特点与现有协同任务体系间存在一定的发展矛盾,故系统还将面临系统规模、平台多样性、系统安全性及信息化与智能化等方面的发展挑战。 展开更多
关键词 海上有人/无人协同系统 无人系统 无人集群 集群智能 人机协同
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新型非对称二醚给电子体丙烯聚合催化剂研究 被引量：20
2
作者 徐德民 马志 +3 位作者 宓霞 柯毓才 胡友良 吴春红 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期982-984,共3页
1,3-丙二醚类化合物为给电子体合成的新一类复相Ziegler-Natta催化剂(Z-N催化剂), 其用于丙烯聚合时,在无需外加给电子体的情况下, 可得到高活性的催化剂和高等规度的聚丙烯, 催化剂的活性是以邻苯二甲酸二丁酯为内给电子体合成的Z-N催... 1,3-丙二醚类化合物为给电子体合成的新一类复相Ziegler-Natta催化剂(Z-N催化剂), 其用于丙烯聚合时,在无需外加给电子体的情况下, 可得到高活性的催化剂和高等规度的聚丙烯, 催化剂的活性是以邻苯二甲酸二丁酯为内给电子体合成的Z-N催化剂的2～3倍, 且得到聚丙烯的等规度大于95%[1～4]. 由于1,3-丙二醚类化合物与载体的配位作用较强, 不易与AlR3反应, 因此在丙烯聚合时无需外给电子体, 并能降低反应体系的复杂性, 有利于研究活性中心结构和聚合机理[5～7]. 展开更多
关键词 非对称二醚 给电子体 丙烯 聚合 ZIEGLER-NATTA催化剂 聚丙烯
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基于改进连续-离散无迹卡尔曼滤波的水下航行器故障诊断 被引量：3
3
作者 徐德民 刘富樯 +1 位作者 张立川 崔荣鑫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期756-760,共5页
针对连续非线性系统的参数估计问题,提出了改进的连续-离散无迹卡尔曼滤波算法。该算法结合系统状态和参数的估计均值和协方差阵,通过构建控制系统的无迹状态矩阵,并对无迹状态函数积分获得预测无迹状态阵,再经过均值解算和估计更新,获... 针对连续非线性系统的参数估计问题,提出了改进的连续-离散无迹卡尔曼滤波算法。该算法结合系统状态和参数的估计均值和协方差阵,通过构建控制系统的无迹状态矩阵,并对无迹状态函数积分获得预测无迹状态阵,再经过均值解算和估计更新,获得参数的估计值。然后,针对水下航行器连续非线性控制系统的故障诊断问题,将水下航行器执行机构的故障,以比例系数和附加参数的形式表达在控制系统的状态空间方程中,通过采用改进的连续-离散无迹卡尔曼滤波算法,估计故障数据,实现执行机构的故障诊断。最后,在水下航行器回坞仿真实验中,采用该算法有效估计出执行机构故障,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 水下航行器 故障诊断 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 连续-离散无迹卡尔曼滤波
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非稳定线性区间系统的镇定问题
4
作者 徐德民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期67-74,共8页
本文讨论了非稳定线性区间系统的镇定问题，利用Kharitonov和 Barmish的研究结果，在系数空间建立了相应的稳定域，并用状态反馈使非稳定的线性区间系统实现稳定，即具有稳定鲁棒性，最后以计算实例说明本文结果的实用性和有效性。
关键词 线性区间系统 镇定 控制系统
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粘土/聚烯烃纳米复合材料研究进展 被引量：30
5
作者 郭存悦 柳忠阳 +2 位作者 徐德民 贺大为 胡友良 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期351-356,共6页
简要叙述粘土 /聚烯烃纳米复合材料的发展 ,详述粘土与聚乙烯、聚丙烯纳米复合材料的制备方法 ,重点介绍原位聚合插层复合制备粘土
关键词 粘土 聚烯烃 纳米复合材料 原位聚合 插层复合
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欠驱动自主水下航行器轨迹跟踪控制 被引量：17
6
作者 高剑 徐德民 +2 位作者 严卫生 刘明雍 张福斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期404-408,共5页
文章基于级联方法,研究了欠驱动AUV的水平面轨迹跟踪控制问题。将跟踪误差分解为位置跟踪和航向角跟踪2个相互级联的系统,独立设计跟踪控制器,级联系统理论则保证了整个轨迹跟踪误差的全局一致渐近稳定性。其中,采用反演方法获得位置跟... 文章基于级联方法,研究了欠驱动AUV的水平面轨迹跟踪控制问题。将跟踪误差分解为位置跟踪和航向角跟踪2个相互级联的系统,独立设计跟踪控制器,级联系统理论则保证了整个轨迹跟踪误差的全局一致渐近稳定性。其中,采用反演方法获得位置跟踪的全局一致渐近跟踪控制器,并且针对参考航向角速度为非零常值的一类参考轨迹,推导出保证系统全局一致渐近稳定的控制参数及参考轨迹条件。仿真研究表明该轨迹跟踪控制器是有效的,控制品质良好。 展开更多
关键词 自主水下航行器 欠驱动系统 非完整系统理论 级联系统 理论轨迹跟踪控制
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基于水声传播延迟的主从式多无人水下航行器协同导航定位研究 被引量：28
7
作者 张立川 刘明雍 +1 位作者 徐德民 严卫生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1674-1678,共5页
多水下无人航行器(UUV)协同导航定位技术是解决海洋中间层水下导航问题的重要途径,研究了主从式多UUV基于水声传播延迟的协同导航定位问题。主从式导航结构中,主UUV内部装备高精度导航设备,从UUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声... 多水下无人航行器(UUV)协同导航定位技术是解决海洋中间层水下导航问题的重要途径,研究了主从式多UUV基于水声传播延迟的协同导航定位问题。主从式导航结构中,主UUV内部装备高精度导航设备,从UUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,利用扩展卡尔曼滤波算法融合内部和外部传感器信息,对从UUV进行实时定位。研究结果表明,利用UUV的相对位置观测,可以显著提高导航定位精度。 展开更多
关键词 声学 水声传播延迟 多UUV 协同导航定位 扩展卡尔曼滤波
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简化UKF滤波在SINS大失准角初始对准中的应用 被引量：105
8
作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第3期253-264,共12页
基于欧拉平台误差角的概念提出了大失准角误差条件下的捷联惯导系统(SINS)非线性初始对准误差模型,该模型无法再用经典的加性噪声模型描述。为了降低滤波计算量,在系统模型噪声和量测噪声均为复杂加性噪声并且量测方程是线性方程时,推... 基于欧拉平台误差角的概念提出了大失准角误差条件下的捷联惯导系统(SINS)非线性初始对准误差模型,该模型无法再用经典的加性噪声模型描述。为了降低滤波计算量,在系统模型噪声和量测噪声均为复杂加性噪声并且量测方程是线性方程时,推导了简化的UKF(unscented Kalman filter)滤波方法,简化UKF滤波公式显示:除通过非线性状态方程使用UT(unscented transformation)变换进行状态及其方差预测外,其它滤波步骤与标准Kalman滤波完全相同。最后,对静基座下SINS初始对准进行了仿真试验,结果表明大失准角条件下的SINS误差模型和简化UKF滤波估计方法是有效的。 展开更多
关键词 UKF滤波 捷联惯导系统 初始对准 大失准角 仿真
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应答器未校准情况下的水下长基线定位方法研究 被引量：9
9
作者 高剑 徐德民 +2 位作者 严卫生 李俊 张福斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期754-758,共5页
针对应答器未校准情况下的水下长基线定位问题,提出了基于无迹卡尔曼滤波的同步定位与地图创建方法。应用随机地图技术,将自主水下航行器的位置坐标和应答器的位置坐标组成增广状态矢量,以到应答器的距离为测量值,用无迹卡尔曼滤波进行... 针对应答器未校准情况下的水下长基线定位问题,提出了基于无迹卡尔曼滤波的同步定位与地图创建方法。应用随机地图技术,将自主水下航行器的位置坐标和应答器的位置坐标组成增广状态矢量,以到应答器的距离为测量值,用无迹卡尔曼滤波进行求解。该方法是一种实时在线算法,充分利用了速度和航向信息,克服了非线性方程方法存在的状态矢量维数高、求解易发散的问题,并且对水下航行器的运动方式没有约束。仿真结果表明,它能够抑制航位推算法定位的累积误差,提供水下长期的、误差有界的定位信息。 展开更多
关键词 自主水下航行器 长基线定位 同步定位 地图创建 无迹卡尔曼滤波 随机地图
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自主水下航行器轴向运动的自适应反演滑模控制 被引量：12
10
作者 高剑 徐德民 +2 位作者 李俊 严卫生 张福斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期552-555,共4页
研究了自主水下航行器在未知海流作用下的轴向运动跟踪控制问题,采用非线性反演设计技术,引入自适应机制在线估计未知海流速度和模型参数,用滑模控制克服系统中的未建模动态特性,保证了轴向位置跟踪误差的全局渐近稳定性。仿真结果表明... 研究了自主水下航行器在未知海流作用下的轴向运动跟踪控制问题,采用非线性反演设计技术,引入自适应机制在线估计未知海流速度和模型参数,用滑模控制克服系统中的未建模动态特性,保证了轴向位置跟踪误差的全局渐近稳定性。仿真结果表明,该自适应反演滑模控制具有良好的鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 轴向运动控制 未知海流 自适应反演滑模控制
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水下航行器轴向运动的自适应积分反演跟踪控制 被引量：12
11
作者 高剑 赵宁宁 +1 位作者 徐德民 严卫生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期374-378,共5页
研究水下航行器轴向运动的非线性跟踪控制问题。针对广泛存在的未知海流、动态模型中的未知参数、以及外部常值扰动等不确定性因素,采用先进的自适应积分反演控制方法,用自适应机制克服未知海流和模型参数的不确定性,并在反馈中加入积... 研究水下航行器轴向运动的非线性跟踪控制问题。针对广泛存在的未知海流、动态模型中的未知参数、以及外部常值扰动等不确定性因素,采用先进的自适应积分反演控制方法,用自适应机制克服未知海流和模型参数的不确定性,并在反馈中加入积分项提高系统对未建模动态特性的鲁棒性,使水下航行器能够全局渐近跟踪参考位置指令。通过不同条件下的仿真研究,分析了自适应机制和积分项在运动控制中的作用,并验证了闭环跟踪系统的全局渐近稳定性。 展开更多
关键词 自动控制技术 水下航行器 轴向运动控制 自适应积分反演控制 全局渐近跟踪控制 不确定性
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自主水下航行器导航技术 被引量：34
12
作者 严卫生 徐德民 +1 位作者 李俊 张福斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第6期11-15,19,共6页
水下导航技术是自主水下航行器发展的关键技术,因而得到了广泛的关注。简要介绍了自主水下航行器的重要性及国外的发展概况,对国外水下航行器所采用的导航技术进行了综述,并就我国应采取的对策与措施提出建议。
关键词 自主水下航行器 导航 综述
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基于欧拉平台误差角的SINS非线性误差模型研究 被引量：23
13
作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期511-516,共6页
捷联惯导系统(SINS)误差模型是研究SINS误差传播特性和进行多导航系统间信息融合的基础。文章利用欧拉平台误差角表示理论导航坐标系与计算导航坐标系之间的失准角,推导了SINS非线性误差模型,在大方位失准角误差和小失准角误差条件下做... 捷联惯导系统(SINS)误差模型是研究SINS误差传播特性和进行多导航系统间信息融合的基础。文章利用欧拉平台误差角表示理论导航坐标系与计算导航坐标系之间的失准角,推导了SINS非线性误差模型,在大方位失准角误差和小失准角误差条件下做了简化研究。提出了基于外界阻尼信息的阻尼SINS算法及其误差模型,有利于减小计算量和降低误差分析的复杂性。最后,对大欧拉平台误差角下SINS误差模型进行了准确性检验,仿真结果表明误差模型能完美地反映SINS误差特性。 展开更多
关键词 惯性导航系统 计算机仿真 捷联惯导系统 欧拉平台误差角 非线性误差模型
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捷联惯性测量组件中内杆臂效应分析与补偿 被引量：33
14
作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第2期148-153,共6页
在实际捷联惯性测量组件(SIMU)中,三个加速度计本质上测量的是SIMU上三个不同点处的加速度,如果把这些加速度当作来自于理想"点测量组件"的输出进行惯性导航解算,会从原理上引起导航误差,即内杆臂效应误差。假设SIMU中三个加... 在实际捷联惯性测量组件(SIMU)中,三个加速度计本质上测量的是SIMU上三个不同点处的加速度,如果把这些加速度当作来自于理想"点测量组件"的输出进行惯性导航解算,会从原理上引起导航误差,即内杆臂效应误差。假设SIMU中三个加速度计敏感轴互相垂直并且相交于一点,在SIMU绕某个固定坐标轴作角振动的条件下,分析了内杆臂效应的产生机理,得出内杆臂效应引起导航速度误差的规律:速度误差与角振动中心位置无关,与加速度计敏感点至交点的杆臂长度成正比,也与角振动频率成正比。提出内杆臂效应补偿的方法是将加速度计敏感点处的加速度测量值折算至它们的敏感轴交点上。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 SIMU 加速度计 杆臂效应 划船运动误差
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多无人水下航行器协同导航定位研究进展 被引量：16
15
作者 张立川 许少峰 +1 位作者 刘明雍 徐德民 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期475-482,共8页
介绍了多无人水下航行器(UUV)协同导航定位的原理,进而详细综述了国内外多UUV协作系统及多UUV协同导航定位系统的研究进展,重点研究和分析了水声测距及通信一体化、协同导航定位算法、协同导航定位观测、水下UUV组网等关键技术的研究特... 介绍了多无人水下航行器(UUV)协同导航定位的原理,进而详细综述了国内外多UUV协作系统及多UUV协同导航定位系统的研究进展,重点研究和分析了水声测距及通信一体化、协同导航定位算法、协同导航定位观测、水下UUV组网等关键技术的研究特点和发展趋势。研究表明,随着海洋研究的不断深入,多UUV协同导航定位系统的发展将会更注重减小体积质量、适应复杂海洋环境和能源限制方面的研究。 展开更多
关键词 无人水下航行器(UUV) 多UUV 协同导航 水下导航
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AUV水下分离运动及分离方式研究 被引量：18
16
作者 潘瑛 徐德民 +1 位作者 宋保维 潘光 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期505-509,共5页
自主式水下航行器是由载荷和运载体组成的一个多体系统,在载荷被释放时要保证其不能和运载体发生碰撞。推导了载荷和运载体初始位置和初始攻角的计算模型。在此基础上,对载荷在推冲分离方式和重力解脱方式下的运动进行了仿真和分析,结... 自主式水下航行器是由载荷和运载体组成的一个多体系统,在载荷被释放时要保证其不能和运载体发生碰撞。推导了载荷和运载体初始位置和初始攻角的计算模型。在此基础上,对载荷在推冲分离方式和重力解脱方式下的运动进行了仿真和分析,结果表明,在推冲分离方式下,载荷的上浮运动和俯仰角的变化规律使其与运载体相撞的机会增加;重力解脱方式下,由于载荷没有上浮运动且具有合适的姿态,从而使得分离非常安全。仿真结果与试验数据的一致性,验证了所建模型的实用性与有效性。 展开更多
关键词 自主式水下航行器 运动参数计算 分离方式
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杂交技术在冠状动脉外科中的应用 被引量：17
17
作者 赵强 夏利民 +2 位作者 陈安清 王哲 徐德民 《中国微创外科杂志》 CSCD 2006年第6期421-422,共2页
目的 总结29例杂交技术治疗冠心病的临床疗效. 方法 2000年1月～2005年4月,29例冠心病接受杂交技术进行心肌血管化.均为男性,年龄（62.8±9.7）岁.其中合并高血压23例,糖尿病5例,慢性阻塞性肺病2例,陈旧性心肌梗死14例.二支病变10例... 目的 总结29例杂交技术治疗冠心病的临床疗效. 方法 2000年1月～2005年4月,29例冠心病接受杂交技术进行心肌血管化.均为男性,年龄（62.8±9.7）岁.其中合并高血压23例,糖尿病5例,慢性阻塞性肺病2例,陈旧性心肌梗死14例.二支病变10例,三支病变19例.左室射血分数0.576±0.108. 结果 29例接受33根移植物,其中左乳内动脉（left internal mammary artery,LIMA）27支,大隐静脉6支.共植入支架41个.平均每例心肌血管化2.5支.全组无死亡,无住院并发症.LIMA血流量（45±14） ml/min.胸腔引流量（274±197） ml,2例（6.9%）接受输血.ICU时间（1.9±0.1） d.术后住院4～11 d,平均7.5 d.29例随访0.5～5.1年,（2.2±0.9）年,无远期死亡和心肌梗死.术后心功能NYHA分级Ⅰ级25例,Ⅱ级4例.冠脉造影共4例,大隐静脉桥血管闭塞1例,支架内再狭窄2例. 结论 杂交技术治疗冠心病中期疗效满意,适用于高危病人,其长期效果有待进一步评价. 展开更多
关键词 冠心病 杂交技术 微创小切口冠状动脉旁路移植术 冠状动脉介入治疗
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经典圆锥误差补偿算法中剩余误差估计的局限性研究 被引量：20
18
作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第4期379-385,共7页
在经典圆锥误差补偿系数和剩余误差估计公式推导过程中,特别在半锥角有限小、圆锥运动频率较低和选用多子样算法时,经典的剩余误差估计方法会出现严重偏差。在不能视半锥角为无限小量情况下,文中利用推导方法提出一种新的剩余误差估计... 在经典圆锥误差补偿系数和剩余误差估计公式推导过程中,特别在半锥角有限小、圆锥运动频率较低和选用多子样算法时,经典的剩余误差估计方法会出现严重偏差。在不能视半锥角为无限小量情况下,文中利用推导方法提出一种新的剩余误差估计的参考公式,即圆锥误差补偿极限精度公式。利用仿真方法验证了等效旋转矢量误差的周期项对圆锥常值漂移误差有影响。研究表明,在一定的半锥角和圆锥频率的工程应用环境下,当极限精度发挥作用时,提高圆锥误差补偿精度的唯一途径是缩短补偿周期,而不像经典的结论那样——通过提高子样数几乎能无限提高圆锥误差补偿精度。 展开更多
关键词 圆锥误差补偿 等效旋转矢量 四元数 角增量 捷联惯导系统
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远程自主水下航行器建模研究 被引量：10
19
作者 严卫生 徐德民 +1 位作者 李俊 张福斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期500-504,共5页
通过对远程自主水下航行器进行动力学和运动学分析,基于经典的动量和动量矩定理,在地心惯性坐标系下建立了一种适合远程应用的自主水下航行器模型。该模型不仅考虑了地球的曲率,也考虑地球的自转运动,可应用于水下航行器导航与控制系统... 通过对远程自主水下航行器进行动力学和运动学分析,基于经典的动量和动量矩定理,在地心惯性坐标系下建立了一种适合远程应用的自主水下航行器模型。该模型不仅考虑了地球的曲率,也考虑地球的自转运动,可应用于水下航行器导航与控制系统的一体化仿真及系统精度分析。 展开更多
关键词 自主水下航行器 导航 控制 建模
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仅利用位置信息的自主水下航行器主从式编队控制方法 被引量：11
20
作者 崔荣鑫 徐德民 严卫生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期980-984,共5页
研究了自主水下航行器的主从式编队控制问题,提出了跟随者仅利用领航者的位置及航向信息,而不利用领航者的速度、角速度和动力学模型信息的编队控制方法。根据领航者的运动状态及期望的编队队形推导出跟随者的参考路径,并仅利用领航者... 研究了自主水下航行器的主从式编队控制问题,提出了跟随者仅利用领航者的位置及航向信息,而不利用领航者的速度、角速度和动力学模型信息的编队控制方法。根据领航者的运动状态及期望的编队队形推导出跟随者的参考路径,并仅利用领航者的位置及航向信息设计一虚拟航行器,使其轨迹与参考路径在有限时间内重合。考虑了水下航行器的参数不确定性以及海流干扰等特点,给出了跟随者的自适应变结构控制律,使得跟随者沿着虚拟航行器的轨迹运动,从而与领航者保持期望的距离,达到编队控制的目的。仿真结果表明所提出的算法是有效的。 展开更多
关键词 控制理论 自主水下航行器 编队控制 主从式 虚拟航行器 自适应变结构控制
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