基于模糊交叉耦合控制的二维雷达伺服系统误差优化

1

作者 张磊 杨建军 王海鹏 《中国军转民》 2025年第2期39-40,共2页

研究针对二维雷达伺服系统中存在的轴间耦合干扰、非线性特性等问题,提出了一种基于模糊交叉耦合的控制策略。该策略将模糊控制与交叉耦合控制相结合,设计了基于Mamdani推理机制的模糊控制器和轴间耦合补偿器。通过MATLAB仿真和实际样... 研究针对二维雷达伺服系统中存在的轴间耦合干扰、非线性特性等问题,提出了一种基于模糊交叉耦合的控制策略。该策略将模糊控制与交叉耦合控制相结合,设计了基于Mamdani推理机制的模糊控制器和轴间耦合补偿器。通过MATLAB仿真和实际样机测试表明,与传统PID控制相比,所提控制策略在动态响应、跟踪精度和抗干扰性能方面均有显著提升。 展开更多

关键词 模糊交叉 耦合控制 二维雷达 伺服系统

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机扫二维相控阵雷达自适应资源调度算法研究

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作者 陈舒敏 郑文文 +1 位作者 杨程 赵中兴 《舰船电子对抗》 2025年第1期51-58,共8页

通过分析机扫二维相控阵体制雷达的波束扫描特点,明确了雷达资源调度的基本原则和3项核心评价指标。针对低任务载荷和高任务载荷场景分别进行了问题分析和任务调度需求分析,提出了基于任务密度分布的全周期自适应时间缩放、调度周期动... 通过分析机扫二维相控阵体制雷达的波束扫描特点,明确了雷达资源调度的基本原则和3项核心评价指标。针对低任务载荷和高任务载荷场景分别进行了问题分析和任务调度需求分析,提出了基于任务密度分布的全周期自适应时间缩放、调度周期动态时变以及任务优先级动态调整的组合调度策略,可自动根据任务载荷高低情况进行多任务时序的实时调整以实现评价指标的最优。仿真结果表明该组合调度策略可适应多种任务场景,明显提升时间利用率、波束扫描效率以及任务执行率。 展开更多

关键词 机扫二维相控阵雷达 资源调度 动态优先级

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基于二维激光雷达和多超宽带的图优化融合定位研究 被引量：1

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作者 陈义坤 陈庆盈 +1 位作者 李研彪 徐永胜 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第10期1118-1126,共9页

特殊环境下单纯激光雷达的定位方式以及单超宽带(UWB)融合激光的定位方式容易出现定位漂移、精度较差、激光雷达建图时不断的叠图问题。基于激光雷达与UWB超宽带传感器定位模型差异,利用两者优劣互补原则,提出多UWB位姿动态误差补偿算法... 特殊环境下单纯激光雷达的定位方式以及单超宽带(UWB)融合激光的定位方式容易出现定位漂移、精度较差、激光雷达建图时不断的叠图问题。基于激光雷达与UWB超宽带传感器定位模型差异,利用两者优劣互补原则,提出多UWB位姿动态误差补偿算法,利用多UWB定位标签获取移动机器人坐标以及姿态。使用滑动窗口滤波算法和多UWB位姿动态误差补偿算法处理UWB定位数据得到先验位姿,通过图优化算法与激光雷达进行融合得到更加精准的地图、更加精确收敛和航向角更稳定的移动机器人位姿。 展开更多

关键词 超宽带(UWB) 二维激光雷达(2D Li DAR) 移动机器人 位姿动态误差补偿 多传感器融合 图优化 同时定位与地图构建(SLAM)

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二维激光雷达与相机数据融合标定

4

作者 颜洪杰 朱志峰 +1 位作者 蔡伯华 姚勇 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期516-524,共9页

针对单线激光雷达和相机之间外参标定速度慢、实时性差的不足,提出1种基于特征点的数据融合标定方法。在特殊设计的标靶上提取相机外参标定所需的像素特征点,通过激光雷达角度标定得到所需的点云特征点;采用特征点法融合标定像素与点云... 针对单线激光雷达和相机之间外参标定速度慢、实时性差的不足,提出1种基于特征点的数据融合标定方法。在特殊设计的标靶上提取相机外参标定所需的像素特征点,通过激光雷达角度标定得到所需的点云特征点;采用特征点法融合标定像素与点云特征点,得到激光雷达数据与相机图像像素点对应的坐标序列,融合处理2种坐标序列计算出融合矩阵,且通过标定实验验证所提方法的可行性与有效性。结果表明:与传统标靶相比,采用特殊设计标靶的标定速度可提高31.4%;结合数据融合的处理方法可得到单线激光雷达和相机的标定参数,数据融合的平均重投影误差为1.9 pixel、标准差为0.7 pixel,雷达点云数据能够在标靶上较好地投影,使激光雷达点云与标靶图像成功匹配;通过融合矩阵只需较少对应的激光雷达点云和像素点,可避免计算标定的各个参数,标定过程更简便、快捷。 展开更多

关键词 新型标靶 二维激光雷达 相机 特征点 数据融合 外参标定 联合标定

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二维电扫相控阵雷达全量程三维A显的实现方法 被引量：2

5

作者 刘朋 谷加臣 +1 位作者 向海飞 胡宝洁 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第2期64-67,共4页

传统二维电扫相控阵雷达在设计A显显示内容时,有的采用一次信息跟踪数据,由于数据量大,使信号处理受限,导致A显显示回波范围很小;有的采用一次信息搜索数据,虽能够显示全距离回波,但方位和俯仰上信息在A显上叠加,导致在A显上难以确定回... 传统二维电扫相控阵雷达在设计A显显示内容时,有的采用一次信息跟踪数据,由于数据量大,使信号处理受限,导致A显显示回波范围很小;有的采用一次信息搜索数据,虽能够显示全距离回波,但方位和俯仰上信息在A显上叠加,导致在A显上难以确定回波的具体位置。文中针对上述雷达对一次信息挖掘利用不够充分的问题,以一部实体二维电扫相控阵雷达的A显改造工程为例,分析了一次信息搜索数据的控制字和数据结构,采用抽样压缩的方法提高了数据传输效率和时间分段的方式进行多任务处理,实现了全量程、全方位三维A显。由实现效果可以看出,全量程三维A显能够显示全方位回波幅度信息细节,在雷达参与电子对抗等任务中发挥了重要作用。 展开更多

关键词 二维电扫相控阵雷达 一次信息 全量程三维A显

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应用二维激光雷达的地形识别系统设计 被引量：1

6

作者 张燕 赵会民 +1 位作者 刘作军 杨鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期144-151,共8页

动力型下肢假肢的主要功能是帮助截肢患者实现独立自如的行走,为了使假肢能够配合用户的运动,需要对用户的运动意图进行识别。通过提前获知用户前方环境信息,将其作为运动意图识别的先验知识,可以提高运动意图的识别精度。为了给动力型... 动力型下肢假肢的主要功能是帮助截肢患者实现独立自如的行走,为了使假肢能够配合用户的运动,需要对用户的运动意图进行识别。通过提前获知用户前方环境信息,将其作为运动意图识别的先验知识,可以提高运动意图的识别精度。为了给动力型下肢假肢提供前方环境信息,设计了一种可穿戴的地形识别系统。首先通过安装在人体腰部的二维激光雷达收集前方地形数据,然后利用凝聚分层聚类算法对采集的数据进行线性特征提取,最后利用有限状态自动机对前方地形进行识别。实验中,对平地过渡到上/下斜坡、上/下楼梯四种地形进行了测试。结果表明,该系统不仅对四种地形的识别精度达到了95.8%,还可以计算出传统的运动意图识别方法无法得到的地形参数信息,包括斜坡的坡度、楼梯的阶数和台阶的高度与宽度。这证明了将该系统应用于动力型下肢假肢的有效性和可行性。 展开更多

关键词 动力型下肢假肢 二维激光雷达 凝聚分层聚类 线性特征提取 有限状态自动机

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二维旋转相控阵雷达内嵌式目标模拟器设计与实现 被引量：2

7

作者 翟刚毅 姜小祥 +1 位作者 刘溶 朱庆彬 《雷达与对抗》 2015年第1期39-41,53,共4页

论述了二维旋转相控阵雷达目标回波信号的一种模拟方法。介绍了雷达回波信号模型,给出了目标各种航路的产生方法,设计了一种内嵌式目标模拟器,能够实时产生和差波束回波信号输入到雷达处理通道中,实现雷达系统在不具备实际接收前端的情... 论述了二维旋转相控阵雷达目标回波信号的一种模拟方法。介绍了雷达回波信号模型,给出了目标各种航路的产生方法,设计了一种内嵌式目标模拟器,能够实时产生和差波束回波信号输入到雷达处理通道中,实现雷达系统在不具备实际接收前端的情况下对雷达后级的调试,为雷达系统的性能验证提供有效的手段。 展开更多

关键词 二维旋转相控阵雷达 回波信号模型 内嵌式目标模拟器 和差波束

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某二维相控阵雷达中心机的设计与实现

8

作者 任媛媛 路焜鹏 高一栋 《火控雷达技术》 2022年第3期63-68,共6页

二维相控阵雷达资源丰富,为充分调用这些资源,发挥出相控阵雷达的优势,雷达系统的控制和操作的复杂程度高于传统雷达。文章介绍了某二维相控阵雷达中心机的设计思路与方法,对设计中的关键问题进行论述并给出实现流程图,最后基于嵌入式Vx... 二维相控阵雷达资源丰富,为充分调用这些资源,发挥出相控阵雷达的优势,雷达系统的控制和操作的复杂程度高于传统雷达。文章介绍了某二维相控阵雷达中心机的设计思路与方法,对设计中的关键问题进行论述并给出实现流程图,最后基于嵌入式VxWorks操作系统,实现了对相控阵雷达资源管理及调度,经过飞行试验验证,达到预期效果。 展开更多

关键词 二维相控阵雷达 中心机 资源管理

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二维混合MIMO相控阵雷达的DOA估计算法 被引量：7

9

作者 刘帅琦 王布宏 +2 位作者 李龙军 李夏 曹帅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期157-163,共7页

针对二维混合多输入多输出相控阵雷达波达方向估计问题,结合发射权值优化和接收虚拟阵列的酉ESPRIT算法给出了有效解决方案.首先对二维混合多输入多输出相控阵雷达信号模型进行建模仿真,利用凸优化函数对发射权值矩阵进行优化设计,构造... 针对二维混合多输入多输出相控阵雷达波达方向估计问题,结合发射权值优化和接收虚拟阵列的酉ESPRIT算法给出了有效解决方案.首先对二维混合多输入多输出相控阵雷达信号模型进行建模仿真,利用凸优化函数对发射权值矩阵进行优化设计,构造了接收数据矩阵的旋转平移不变关系,同时抑制了发射方向图旁瓣电平以提高波达方向估计精度.在此基础上,为了减小波达方向估计运算量,采用酉ESPRIT算法对二维混合多输入多输出相控阵雷达俯仰角和方位角进行了联合估计.仿真实验结果表明,所提方法有效解决了二维混合多输入多输出相控阵雷达的波达方向估计问题. 展开更多

关键词 二维混合多输入多输出相控阵雷达 酉ESPRIT 波达方向估计 凸优化

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基于二维激光雷达的轨道交通隧道施工参数测量 被引量：1

10

作者 吴志勇 《现代信息科技》 2019年第10期67-69,共3页

城市轨道交通在我国经济社会发展建设中正处于加速发展阶段,地铁隧道内部施工参数测量工艺的革新对此具有十分重要的意义。为保证整个隧道施工工艺高效、高质量地完成,克服传统隧道施工参数测量方法测量工艺复杂、测量精度不高,易受隧... 城市轨道交通在我国经济社会发展建设中正处于加速发展阶段,地铁隧道内部施工参数测量工艺的革新对此具有十分重要的意义。为保证整个隧道施工工艺高效、高质量地完成,克服传统隧道施工参数测量方法测量工艺复杂、测量精度不高,易受隧道内部复杂环境影响等缺点,设计开发一款基于二维激光雷达的智能激光雷达测量小车,对隧道剖面进行360度全方位、高精度的不断扫描,并将检测数据返回测量小车内仓的核心板,待核心板处理后得到隧道剖面的拟合曲线,并计算出施工参数。实践表明,采用智能激光雷达测量小车无论是在施工参数测量精度还是节省施工工艺所需人力、物力资源等方面都得到了很好的提高,满足了施工的需求。这项研究成果成功应用于兰州地铁1号线项目施工现场,节省了人力物力资源,大大提高了施工效率和进度。 展开更多

关键词 城市轨道交通 施工参数 测量小车 二维激光雷达

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基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统的研究

11

作者 薛刚强 宓霄凌 李晓波 《太阳能》 2023年第1期76-84,共9页

针对国内外现有塔式太阳能热发电站中存在的无法全自动化清洗定日镜的问题,提出了一种基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统,该系统由清洗车导航系统和激光雷达系统结合而成,利用激光雷达来测量前方定日镜的姿态,从而为清洗车导... 针对国内外现有塔式太阳能热发电站中存在的无法全自动化清洗定日镜的问题,提出了一种基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统,该系统由清洗车导航系统和激光雷达系统结合而成,利用激光雷达来测量前方定日镜的姿态,从而为清洗车导航系统提供避障保护,以实现清洗车对定日镜的全自动化清洗。首先,建立了地面导航系统坐标系,推导了WGS84坐标系到当地导航系统椭球坐标系的转换方程;其次,分别建立了定日镜、清洗车、激光雷达的运动学模型,并将清洗车和定日镜分别置于多种姿态,截取激光雷达的检测数据,使用检测数据标定激光雷达的安装位置,即激光雷达相对于车辆中心的坐标和安装倾角;最后,对定日镜清洗车导航避障系统进行实际测试,使用标定参数来检测前方定日镜的姿态,实现定日镜的全自动化清洗,当该导航避障系统反馈前方定日镜为异常姿态时,制动清洗车。该导航避障系统还可应用于与自动清洗系统相关的类似应用场景。 展开更多

关键词 太阳能热发电站 定日镜 清洗车导航系统 二维激光雷达 避障

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大型机载雷达罩对线阵天线影响的分析 被引量：2

12

作者 张强 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2001年第3期60-64,共5页

提出了一种口径积分－表面积分和射线跟踪混合方法，分析了某大型雷达罩对 ＳＳＲ线天线及单元方向图的影响，给出了带罩天线方向图中直射瓣和反射瓣的矢量合成的解法，数值计算结果与实验数据符合较好。

关键词 雷达罩 口径积分 表面积分 3维射线跟踪方法 航管二次雷达(SSR)

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基于多传感器融合的无人机自主避障方法 被引量：2

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作者 张红蕾 盛志超 +2 位作者 叶林 杨强强 方勇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第1期229-235,共7页

针对无人机利用单一传感器进行避障时存在准确度低、信息缺失等问题,提出了一种基于多传感器融合的无人机自主避障方法。通过改进的贝叶斯融合算法将二维激光雷达与深度相机获取的点云信息进行融合,以弥补二维激光雷达无法检测的区域。... 针对无人机利用单一传感器进行避障时存在准确度低、信息缺失等问题,提出了一种基于多传感器融合的无人机自主避障方法。通过改进的贝叶斯融合算法将二维激光雷达与深度相机获取的点云信息进行融合,以弥补二维激光雷达无法检测的区域。同时,利用融合点云生成八叉树地图,并根据不断更新的地图信息对无人机进行实时航迹重规划,实现无人机在未知环境中的自主避障。实验结果表明,所研究方法不仅提高了无人机感知周围环境的准确度,融合点云的均方根误差小于0.06 m,还具有良好的避障效果,无人机与障碍物的距离均大于0.5 m,保证了其在未知环境中的安全飞行。 展开更多

关键词 无人机 二维激光雷达 深度相机 自主避障

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基于LiDAR扫描角度修正的障碍目标定位方法

14

作者 张铭坤 蔡文郁 张帅 《电子科技》 2024年第1期41-47,共7页

在二维激光雷达(LiDAR)用于障碍物检测时,移动机器人自身姿态变化导致LiDAR基准位置变化,对障碍目标进行定位计算时会产生较大误差。文中提出了一种基于LiDAR扫描角度修正的障碍目标定位方法,用K-means聚类算法对激光雷达点云数据进行... 在二维激光雷达(LiDAR)用于障碍物检测时,移动机器人自身姿态变化导致LiDAR基准位置变化,对障碍目标进行定位计算时会产生较大误差。文中提出了一种基于LiDAR扫描角度修正的障碍目标定位方法,用K-means聚类算法对激光雷达点云数据进行聚类划分,然后对聚类后数据进行角度修正处理,使处理后的数据信息更符合真实值。最后包络每个聚类数据,从而提高LiDAR扫描数据的准确性。测试结果表明,文中所提方法能够提高定位精度,满足障碍物精准定位的需求。 展开更多

关键词 二维激光雷达 移动机器人 姿态变化 基准位置 聚类划分 角度修正 障碍目标定位 准确性

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选煤厂磅房智能装车系统研发与应用

15

作者 佘晓帆 孙涛 +1 位作者 权淑娟 马浩 《智能矿山》 2024年第9期51-56,共6页

为研究解决选煤厂磅房装车时存在装车自动化水平低、装车精度不高、放料位置与车斗位置不协同等问题,采用二维激光雷达生成三维点云建模、滤波算法过滤点云场景噪点、向量计算去除点云测量误差噪点、点云切片计算和聚类分割等方法,研究... 为研究解决选煤厂磅房装车时存在装车自动化水平低、装车精度不高、放料位置与车斗位置不协同等问题,采用二维激光雷达生成三维点云建模、滤波算法过滤点云场景噪点、向量计算去除点云测量误差噪点、点云切片计算和聚类分割等方法,研究了基于二维激光雷达识别车斗尺寸和位姿并实现三维建模以及车斗均衡装料。通过在贵州林华矿业选煤厂的应用表明:每班可减少装车员3人,单车装料时间缩短5~6 min,效率提升约30%,避免了一线员工暴露煤尘装车现场。研究结果表明:采用二维激光雷达结合多种点云算法,可实现磅房高效、精准的无人化自动装车,提高了流程透明度,同时有效降低了磅房装车系统升级改造成本。本系统的应用场景不局限于选煤厂,可延展于港口装船、火车车皮装料、水泥装车等场景,为企业的转型升级迈向了新的台阶。 展开更多

关键词 二维激光雷达 噪点 点云切片 装料时间 向量计算 聚类分割 一线员工 三维建模

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铁路异物侵限监测告警系统设计与实现

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作者 屈波 《数字技术与应用》 2024年第10期233-237,共5页

针对目前异物侵限事故不可预测、实时和无序等特性,本文基于传统二维激光雷达加人工巡检的异物侵限预警技术手段,构建三维激光雷达融合视频图像处理的异物侵限监测预警平台。在陕西省榆林市府谷县开展项目示范研究,实现实时准确地进行... 针对目前异物侵限事故不可预测、实时和无序等特性,本文基于传统二维激光雷达加人工巡检的异物侵限预警技术手段,构建三维激光雷达融合视频图像处理的异物侵限监测预警平台。在陕西省榆林市府谷县开展项目示范研究,实现实时准确地进行异物侵限监测及报警,此方式不仅适用于不同的复杂线路环境,还可全天候运行,实现异物侵限自动监测和数字化管理。 展开更多

关键词 三维激光雷达 视频图像处理 二维激光雷达 数字化管理 陕西省榆林市 预警平台 异物侵限 自动监测

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矿井防堆煤磨损尾绳保护系统设计 被引量：2

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作者 王德堂 李海伟 +3 位作者 王公华 张运华 孟祥如 徐传洪 《工矿自动化》 北大核心 2018年第5期16-19,共4页

针对传统防堆煤磨损尾绳保护装置存在检测范围小、安装位置不易设置、易误动作等问题,设计了一种基于二维激光雷达扫描技术和主动红外对射传感器技术的矿井防堆煤磨损尾绳保护系统。该系统采用2层保护系统结构,当堆煤触及第1层保护系统... 针对传统防堆煤磨损尾绳保护装置存在检测范围小、安装位置不易设置、易误动作等问题,设计了一种基于二维激光雷达扫描技术和主动红外对射传感器技术的矿井防堆煤磨损尾绳保护系统。该系统采用2层保护系统结构,当堆煤触及第1层保护系统——二维激光雷达扫描系统时,其输出的测距信息发生变化并上传至上位机,上位机控制报警装置报警并启动第2层保护系统——主动红外对射传感器系统;当堆煤煤位继续增高,触及主动红外对射传感器系统时,其输出的电平信号发生变化并上传至上位机,上位机控制提升机电控系统使提升机停止运行,防止堆煤煤位过高对尾绳造成磨损。现场测试结果验证了该系统的可靠性及实用性。 展开更多

关键词 矿井提升机 尾绳 堆煤 二维激光雷达扫描系统 主动红外对射传感器系统

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频率步进太赫兹脉冲成像技术研究 被引量：5

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作者 胡伟东 张萌 +3 位作者 武华锋 邹旸 孙厚军 吕昕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1605-1608,共4页

针对太赫兹频段具有大带宽的特点,阐述了太赫兹波段进行高分辨力成像的原理,按照微波上变频的方法,将微波源通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源;采用频率步进脉冲体制,设计和实现了220GHz太赫兹主动成像系统;并在暗室和外场进行了分辨... 针对太赫兹频段具有大带宽的特点,阐述了太赫兹波段进行高分辨力成像的原理,按照微波上变频的方法,将微波源通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源;采用频率步进脉冲体制,设计和实现了220GHz太赫兹主动成像系统;并在暗室和外场进行了分辨力测试和拉距实验,获得的纵向分辨力达4cm,测试距离达10m。 展开更多

关键词 太赫兹 频率步进 一维成像 二维逆合成孔径雷达成像 三维成像

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一种优化的SLAM变电站复杂环境地图构建 被引量：5

19

作者 尹政 吕英俊 吕嘉男 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期126-132,共7页

针对变电站等复杂环境地图构建问题,分析对比了目前几种主流激光SLAM算法,以Cartographer SLAM作为研究基础,在此基础上提出了一种优化后的SLAM建图方案,该方法基于双2D激光雷达互相垂直的方法实现三维建图的新系统,具体实现是通过高精... 针对变电站等复杂环境地图构建问题,分析对比了目前几种主流激光SLAM算法,以Cartographer SLAM作为研究基础,在此基础上提出了一种优化后的SLAM建图方案,该方法基于双2D激光雷达互相垂直的方法实现三维建图的新系统,具体实现是通过高精度校准方法标定两台2D激光仪的位姿关系,并对两组数据进行优化融合以获得高精度的三维数据,进而保证最终定位和建图的精度。用Ubuntu 16.04环境下进行了仿真和实验,实验结果表明上述方案具很好的有效性和可实施性。 展开更多

关键词 即时定位与建图 二维激光雷达 三维建图 变电站 复杂环境 地图构建

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