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无人机-智能车队协同路径实时规划研究 被引量:3
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作者 谢博宇 李茂青 +1 位作者 岳丽丽 陈启香 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第20期20-27,共8页
在智能交通系统下的路径实时决策方法中,由于智能车队因路旁检测器未设置、故障或者通信信号中断等情况而导致接收不到道路信息的问题,引入无人机,使智能车队和无人机协同工作,称之为机测工作模式。该模式是根据车道上不同信号显示下的... 在智能交通系统下的路径实时决策方法中,由于智能车队因路旁检测器未设置、故障或者通信信号中断等情况而导致接收不到道路信息的问题,引入无人机,使智能车队和无人机协同工作,称之为机测工作模式。该模式是根据车道上不同信号显示下的行驶时间以及在交叉口的延误时间,动态计算行驶时间并得到一条用时最少的路径。通过4种场景,利用Matlab仿真得到的结果和理论分析一致,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 智能交通 路径规划 无人机-智能车队协同系统 DIJKSTRA算法 车辆导航系统
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基于多智能体协同的无人机编队控制研究 被引量:1
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作者 甘良棋 董超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期662-668,共7页
无人机的应用在各方面越来越受到大家的重视,特别是应用在复杂多变的战场中,其具有独特的优势。但是战场中单架次无人机作战能力非常有限,只能完成单一任务且效率较低。多无人机编队协同,可以充分发挥无人机编队的优势,实现更广泛的任... 无人机的应用在各方面越来越受到大家的重视,特别是应用在复杂多变的战场中,其具有独特的优势。但是战场中单架次无人机作战能力非常有限,只能完成单一任务且效率较低。多无人机编队协同,可以充分发挥无人机编队的优势,实现更广泛的任务覆盖、更高效的任务执行能力。首先分析了多智能体组网、无人机编队协同动态组网的应用背景和应用场景,提出了“空-天-低空-陆地”联合通信的域,可以实现不同空间层次之间的信息数据传输,达到战场统一指挥和协同作战,提高作战效率;然后,分析之后建立了单个无人机的数学模型,设计了单个无人机的飞行控制器,且通过仿真得出翻滚角、俯仰角和偏航角响应时间分别为0.5 s,0.3 s和2.5 s;之后,基于AirSim插件、Matlab/Simulink、Python等工具设计了无人机编队协同控制系统,可以实现任务场景仿真、各无人机飞行数据的收集和处理;最后,为了解决各个无人机之间的数据交互和决策等问题,设计了协同通信控制模块,并且给出了具体的硬件原理、数据交互的通信协议等,通过仿真和实验完成了无人机编队协同控制系统,为现代战争中趋于无人作战提供一定的理论和实际参考意义。 展开更多
关键词 无人机编队协同 智能 联合通信的域 --低空-陆地 协同通信控制模块
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基于值分布多智能体强化学习的无人机协同方法 被引量:2
3
作者 张伯雷 马艳琴 刘林 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第12期94-101,共8页
在无人机环境监测问题中,通过协同分布式无人机的角度、速度、方向等,能够有效提升监测的覆盖率和准确率。以往的工作通过组合优化、博弈建模等来实现无人机的协同,但是这些方法往往采用了集中式的调度策略,或者假设环境是静态的;而在... 在无人机环境监测问题中,通过协同分布式无人机的角度、速度、方向等,能够有效提升监测的覆盖率和准确率。以往的工作通过组合优化、博弈建模等来实现无人机的协同,但是这些方法往往采用了集中式的调度策略,或者假设环境是静态的;而在实际情况中,由于环境的复杂性,不同的无人机会动态调整自己的策略,因此很难通过寻找博弈均衡来设置无人机协同策略。针对上述问题,提出一种基于值分布多智能体强化学习的无人机协同方法,将每个无人机看做一个智能体,无人机通过与环境交互来最大化集体长期累积收益。在该环境中,由于无人机的移动策略可能是动态的,因此引入了值分布来刻画每个智能体的累积收益。相比于传统的多智能体强化学习,通过值分布学习,可以用概率分布对多智能体的累积收益进行评估,从而可以更全面地取得更稳定的结果。在模拟环境中的实验表明,以上的方法可以有效提升多个无人机协同的长期收益,相比于其他最新的算法,可以提升平均收益约17.2%。 展开更多
关键词 无人机协同 智能体强化学习 值分布学习 智能系统
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基于规则的无人机集群飞行与规避协同控制 被引量:25
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作者 周欢 赵辉 +1 位作者 韩统 黄汉桥 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1374-1382,共9页
针对已有方法在大规模集群系统控制方面的不足,提出一种基于规则的无人机集群系统飞行与规避自主协同控制方法。受群智能思想启发,定义集群内无人机成员的基本飞行规则,实现无人机集群正常飞行和队形重构,在此基础上,将规避动作作为一... 针对已有方法在大规模集群系统控制方面的不足,提出一种基于规则的无人机集群系统飞行与规避自主协同控制方法。受群智能思想启发,定义集群内无人机成员的基本飞行规则,实现无人机集群正常飞行和队形重构,在此基础上,将规避动作作为一种新的飞行规则,通过设置相应的规则权重系数,建立整体和成员两种规避控制机制,最后基于线性反馈控制理论证明了无人机集群系统的稳定性。仿真结果表明,所提方法能够控制集群正常飞行并有效处理规避问题,同时具有良好的实时性。 展开更多
关键词 无人机 集群系统 智能 规避 协同控制
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有人机/无人机编队协同任务分配方法 被引量:61
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作者 刘跃峰 张安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期584-588,共5页
任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol,CNP)和多智能体系统(multi-agent system,MAS)理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型... 任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol,CNP)和多智能体系统(multi-agent system,MAS)理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型,将任务优先权引入任务分配模型中,可以实现预先任务分配和执行过程中动态任务分配,保证动态环境下编队整体分配效能较优。针对作战想定进行了仿真计算,结果表明,基于CNP和MAS理论的有人机/无人机编队协同任务分配策略具有良好的预先任务分配和实时任务分配效果,能够满足编队作战任务的需要。 展开更多
关键词 人机/无人机编队 协同任务分配 合同网协议 智能系统
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基于区块链的多无人机协同任务分配方法研究 被引量:9
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作者 牛双诚 晋玉强 寇昆湖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期949-956,共8页
针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块... 针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块链共识算法实现系统共识,设计出一种安全高效在线实时任务分配方法。采用Hyperledger Fabric开源软件搭建了仿真实验验证系统,并以典型的海洋常规潜艇搜捕应用场景进行了仿真验证,实验结果证实了该方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 无人机系统 协同任务分配 区块链 智能合约 合同网
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面向反无人机蜂群的智能对抗体系 被引量:3
7
作者 陈虹 王东 +1 位作者 张洪江 潘琎 《兵工自动化》 2023年第6期81-84,共4页
针对反无人机蜂群的紧迫需求,提出构建空地协同智能对抗体系的构想。阐述体系功能、体系组成及工作原理,明确智能感知与决策等关键技术研究方向;基于空地协同智能指挥控制系统,综合运用多种空中、地面的无人侦察及武器系统,实现对无人... 针对反无人机蜂群的紧迫需求,提出构建空地协同智能对抗体系的构想。阐述体系功能、体系组成及工作原理,明确智能感知与决策等关键技术研究方向;基于空地协同智能指挥控制系统,综合运用多种空中、地面的无人侦察及武器系统,实现对无人机蜂群的快速发现、精准跟踪、智能识别及毁伤拦截,有效提升体系化对抗效能。结果表明,该体系可为我军发展智能化反无人机蜂群作战力量体系提供思路。 展开更多
关键词 无人机蜂群 反制技术 空地无人系统 智能协同
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电力信息物理融合系统的网络-物理协同攻击 被引量:32
8
作者 阳育德 蓝水岚 +1 位作者 覃智君 刘辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期97-102,共6页
随着智能电网的发展及智能设备不断引入电力信息物理融合系统(CPPS)中,CPPS面临一种新的攻击方式--网络-物理协同攻击(CCPAS)。这种攻击方式既隐蔽又可引发连锁故障,易造成大规模停电事故。首先,阐述CPPS遭受CCPAS的基本形式,在直流潮... 随着智能电网的发展及智能设备不断引入电力信息物理融合系统(CPPS)中,CPPS面临一种新的攻击方式--网络-物理协同攻击(CCPAS)。这种攻击方式既隐蔽又可引发连锁故障,易造成大规模停电事故。首先,阐述CPPS遭受CCPAS的基本形式,在直流潮流模型下构建考虑状态估计约束的CCPAS模型。然后,探讨CCPAS的机理,以攻击者的角度分析规避状态估计监测后最大范围的攻击,分析CCPAS情景下CPPS的脆弱线路。最后,以IEEE 14、118节点系统为例,通过仿真计算验证模型的有效性、适用性,对比分析考虑状态估计约束后物理攻击的限制。 展开更多
关键词 智能电网 信息物理融合系统 状态估计 网络-物理协同攻击 虚假数据注入攻击
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基于状态预测的田间机-地传感器系统协同采集方式研究 被引量:5
9
作者 李继宇 兰玉彬 +3 位作者 施叶茵 张亚莉 欧阳帆 陈盛德 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期246-253,277,共9页
基于旋翼无人机的低空、低速、利用旋翼风场作业等飞行特征,采用机载北斗定位系统获取精准机体实时观测值,协同地面风速传感器构成机-地传感器采集系统,尝试对具有稳定飞行轨迹的无人机进行状态预测。在充分讨论飞行状态的预测策略、可... 基于旋翼无人机的低空、低速、利用旋翼风场作业等飞行特征,采用机载北斗定位系统获取精准机体实时观测值,协同地面风速传感器构成机-地传感器采集系统,尝试对具有稳定飞行轨迹的无人机进行状态预测。在充分讨论飞行状态的预测策略、可预测性、起始点确定等问题基础上,建立状态预测模型,设计状态预测算法用以自动判定传感器采集时段的起始点。依据算法展开冠层风速田间采集试验,对于无人机预测状态数据和实际观测数据做了对比分析,发现在可置信度为99%水平时,两者无差异的概率P值为0.956;同时统计出X、Y、Z向风速最大值出现时刻均值分别为3.036、2.427、3.145 s,计算出对应的标准差分别为0.79、0.87、0.98 s,说明3向风速最大值出现时刻在5 s采样范围内具有较明显的区域性,验证了采集时刻的准确性,表明机-地协同实时采集旋翼风场数据的有效性得到了显著提高。 展开更多
关键词 农业植保 北斗定位系统 无人机 传感器 -协同 状态预测
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一种全要素自主车队协同控制仿真系统 被引量:1
10
作者 苏治宝 项燊 +1 位作者 余雪玮 安旭阳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期35-43,共9页
自主车队有广泛的应用前景,模拟仿真是高效、安全研究自主车队协同控制技术的一种重要技术手段。针对自主车队协同控制仿真系统需求,提出一种构成要素全面的自主车队协同控制仿真系统方案,描述了系统主要软件的基本结构和功能。以基于领... 自主车队有广泛的应用前景,模拟仿真是高效、安全研究自主车队协同控制技术的一种重要技术手段。针对自主车队协同控制仿真系统需求,提出一种构成要素全面的自主车队协同控制仿真系统方案,描述了系统主要软件的基本结构和功能。以基于领航-跟随模式的三车编队机动任务为应用实例,设计了车辆跟踪控制和多车协同机动控制策略,利用自主车队协同控制仿真系统验证了其有效性,说明所提出自主车队协同仿真系统的可用性。总结了所提出自主车队协同仿真系统的优点以及未来研究方向。 展开更多
关键词 自主车队 协同控制 仿真系统 领航-跟随
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HCPS理论体系下新一代智能煤矿发展路径 被引量:11
11
作者 金智新 王宏伟 付翔 《工矿自动化》 北大核心 2022年第10期1-12,共12页
在当前煤矿智能化高质量工业发展背景下,基于新一代智能制造“人-信息-物理系统”(HCPS)技术机理,提出了以人为核心的新一代智能煤矿理论体系和技术路径。通过介绍近代煤矿机械化-信息化-智能化的生产模式演进和人、信息系统、物理系统... 在当前煤矿智能化高质量工业发展背景下,基于新一代智能制造“人-信息-物理系统”(HCPS)技术机理,提出了以人为核心的新一代智能煤矿理论体系和技术路径。通过介绍近代煤矿机械化-信息化-智能化的生产模式演进和人、信息系统、物理系统的技术发展,以及新一代智能煤矿发展过程中主要面临的关键场景技术,构建了新一代智能煤矿的HCPS技术体系,阐述了人、煤矿信息系统、煤机装备物理系统相互协同作用机制,并从人、煤矿信息系统、煤机装备物理系统及三者集成这4个维度给出了HCPS技术组成要素。根据以人为核心的发展理念,提出了新一代智能煤矿HCPS理论体系下人机协同技术路径,重点阐明了煤矿安全生产目标下人机自主协同交互模式、人在回路的煤矿安全生产态势感知、人机信任与交互模式下的煤矿系统控制共享、煤矿任务场景的人机信息交互可视化应用开发等核心技术。指出采矿、机械、信息、计算机、管理等多学科交叉人才培养与实践,煤矿管理创新、安全制度创新、生产模式创新、人员工种创新等,是新一代智能煤矿发展的2个关键点。 展开更多
关键词 新一代智能煤矿 智能制造 -信息-物理系统 人工智能 人机协同
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智慧系统及其在智慧城市应用的前沿技术分析 被引量:19
12
作者 张彩波 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第10期3877-3886,共10页
为解决城市"复杂巨系统"组织运行中的人-机-物协同融合等共性问题,构建面向智慧城市应用服务的通用平台,结合智慧系统基础理论研究,通过对IBM(International Business Machines Corporation)、阿里云计算有限公司、华为技术... 为解决城市"复杂巨系统"组织运行中的人-机-物协同融合等共性问题,构建面向智慧城市应用服务的通用平台,结合智慧系统基础理论研究,通过对IBM(International Business Machines Corporation)、阿里云计算有限公司、华为技术有限公司及北京易华录信息技术股份有限公司等中外企业智慧系统在智慧城市中的实际应用分析,明确了智慧系统的基本内涵与特征,提出了智慧系统的通用组成,开展了智慧系统体系架构的设计,并从感、传、智、用4个系统单元设计技术和一个系统总体设计技术角度,全面阐述了智慧系统面向智慧城市应用的前沿技术体系构成及其应用方向,为智慧系统的设计提供了技术指引和系统构建参考。 展开更多
关键词 智慧系统 智慧城市 体系架构 --协同 云计算 大数据 人工智能 智能决策
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基于变精度粗糙集的汽车碰撞危险态势评估 被引量:11
13
作者 彭理群 吴超仲 黄珍 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期120-126,共7页
汽车碰撞危险辨识与预警是智能防撞系统的关键技术之一,为了解决现有的防撞系统在复杂交通环境下虚警率较高、灵活性差的问题,本文对'人—车—路'多因素影响下的汽车碰撞危险辨识方法进行了研究.综合考虑驾驶员、车间距、路面... 汽车碰撞危险辨识与预警是智能防撞系统的关键技术之一,为了解决现有的防撞系统在复杂交通环境下虚警率较高、灵活性差的问题,本文对'人—车—路'多因素影响下的汽车碰撞危险辨识方法进行了研究.综合考虑驾驶员、车间距、路面等因素对行车安全性的影响,并基于车路协同平台获取相关信息,应用态势评估理论建立汽车碰撞危险评估模型.在该模型的基础上,结合变精度粗糙集理论形成汽车碰撞危险态势评估规则.应用属性加权相似度方法比较当前行车状态与决策信息表中所有行车状态的相似程度,得到碰撞危险态势的评估结果.模拟驾驶实验结果表明,该方法能融合行车安全相关的多种因素来检测碰撞风险,为汽车防撞系统提供准确的决策. 展开更多
关键词 智能交通 态势评估 变精度粗糙集 汽车防撞系统 --路多因素 车路 协同
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基于博弈论组合赋权TOPSIS法的汽车碰撞危险态势评估 被引量:8
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作者 王金祥 赵树恩 +1 位作者 杨其芝 白田雨 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第8期3315-3322,共8页
为了解决目前汽车防碰撞预警系统在复杂环境下评判标准单一、环境适应度差的问题,对多因素影响下的汽车碰撞危险辨识方法进行研究,建立“人-车-路-环境”协同的多层次汽车碰撞危险态势综合评价体系,将多因素影响下的汽车碰撞危险态势评... 为了解决目前汽车防碰撞预警系统在复杂环境下评判标准单一、环境适应度差的问题,对多因素影响下的汽车碰撞危险辨识方法进行研究,建立“人-车-路-环境”协同的多层次汽车碰撞危险态势综合评价体系,将多因素影响下的汽车碰撞危险态势评估问题视为混合多准则决策问题,提出一种基于博弈论组合赋权,逼近理想解排序(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法的汽车碰撞危险态势评估方法。首先根据车路协同技术建立碰撞危险态势评估体系架构,运用德尔菲法和熵权法确定评价指标的主、客观权重值,利用博弈论法得到所选准则权重之间的最优平衡解。其次,应用TOPSIS法确定当前行车状态与决策信息表中行车状态的贴近度值距离,匹配碰撞风险的评估等级。最后,利用PreScan软件搭建仿真场景进行仿真分析。结果表明,该方法能在复杂环境下融合行车安全相关的多种因素来评估碰撞风险,为汽车防碰撞系统提供更准确的决策。 展开更多
关键词 智能交通 态势评估 逼近理想解排序(TOPSIS) 汽车防碰撞系统 ---环境协同
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