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非结构化环境下基于占据预测的可通行性分析
1
作者
刘镇
孙振
+2 位作者
孙哲
金澄
裴凌
《南京信息工程大学学报》
北大核心
2025年第4期557-565,共9页
为了实现在非结构化环境中的自主导航,无人车需要对地面进行可通行性分析.当前有基于激光雷达和视觉的方法对环境进行可通行性分析,但激光雷达方案受点云稀疏和成本高的限制,传统视觉方案无法有效捕捉和表达场景的三维空间状况.针对这...
为了实现在非结构化环境中的自主导航,无人车需要对地面进行可通行性分析.当前有基于激光雷达和视觉的方法对环境进行可通行性分析,但激光雷达方案受点云稀疏和成本高的限制,传统视觉方案无法有效捕捉和表达场景的三维空间状况.针对这些挑战,本文首次提出基于占据预测(Occupancy Prediction)的非结构化环境可通行性分析方法WildOcc.WildOcc从单目RGB图像提取多尺度特征,将3D占据标签投影到图像中,采用道路注意力机制融合信息,得到3D特征后,再经过解码器和语义分割头输出可通行区域.为了准确估计环境的三维可通行性,WildOcc使用3D占据标签进行监督.由于非结构化环境点云数据的稀疏性,本文设计了数据增强模块生成稠密占据标签(Dense Label Generate,DLG),来提高监督结果的准确性.基于DLG模块制作了首个非结构化环境下占据预测的数据集Occ-Traversability,在该数据集上进行的综合实验表明:相对于为结构化环境设计的占据预测方法,WildOcc平均交并比(mIoU)提升0.95个百分点;同时,DLG模块使mIoU提升0.76个百分点,有效提升了预测的准确性.
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关键词
可
通行性分析
非结构化环境
占据预测
自主导航
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职称材料
越野环境下无人履带平台的道路可通行性分析
被引量:
6
2
作者
周梦如
陈慧岩
+2 位作者
熊光明
关海杰
刘庆霄
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2485-2496,共12页
针对越野环境下道路特征模糊、地形复杂的问题,基于相机与激光雷达融合感知的方案,提出一种针对无人履带平台道路可通行性分析方法。基于图像语义分割获取语义点云,进行可通行区域的粗提取;利用三维点云描述地面几何特征,同时考虑履带...
针对越野环境下道路特征模糊、地形复杂的问题,基于相机与激光雷达融合感知的方案,提出一种针对无人履带平台道路可通行性分析方法。基于图像语义分割获取语义点云,进行可通行区域的粗提取;利用三维点云描述地面几何特征,同时考虑履带平台的通过性约束,对道路的可通行性进行分析;生成包含道路表面属性和地面几何信息的三维可通行性栅格地图。所提方法对于平台可通行性的定义反映了平台-环境的强耦合关系。试验结果表明,算法能够在线稳定地建立可通行性地图,对平台规划控制具有良好的引导作用,有利于无人履带平台在复杂越野环境下的稳定通行。
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关键词
无人履带平台
可
通行性分析
语义分割
点云特征
三维栅格地图
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职称材料
基于通行性分析的分层越野路径规划方法
被引量:
4
3
作者
闫星宇
杜伟伟
石昊
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期153-158,共6页
面向陆战场兵力机动过程中存在的大范围地域越野路径规划需求,研究并设计了基于通行性分析的分层越野路径规划方法。该方法聚焦大范围地域路径规划效率和可行性,提出一种分层规划方法,通过构建两种不同分辨率的地图栅格实现分层路径规划...
面向陆战场兵力机动过程中存在的大范围地域越野路径规划需求,研究并设计了基于通行性分析的分层越野路径规划方法。该方法聚焦大范围地域路径规划效率和可行性,提出一种分层规划方法,通过构建两种不同分辨率的地图栅格实现分层路径规划,并结合地表覆盖和地表粗糙度进行区域通行性分析,针对性构建了A*算法的估价函数。仿真实验结果表明,该路径规划方法能够有效提升算法效率,越野路径规划结果合理可行。
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关键词
分层规划
通行性分析
越野路径规划
A*算法
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职称材料
基于大范围通行性图的越野路径规划方法
4
作者
唐宁京
周云波
+1 位作者
张明
傅耀宇
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024年第7期7-16,共10页
针对军事作战、急造军路和野外救援等越野环境下机动车的路径规划问题展开研究,针对大范围的自然地形环境,研究并分析了高程、坡度以及地表属性对于车辆机动性能的影响,并在地理信息系统软件中将多种影响因素进行叠加,将每个栅格进行通...
针对军事作战、急造军路和野外救援等越野环境下机动车的路径规划问题展开研究,针对大范围的自然地形环境,研究并分析了高程、坡度以及地表属性对于车辆机动性能的影响,并在地理信息系统软件中将多种影响因素进行叠加,将每个栅格进行通行指数赋值,生成通行性图,针对性地提出改进的A*算法,综合考虑通行性图中的通行指数,评估节点的代价函数,从而寻找最佳路径。仿真实验结果表明,此路径规划算法可以有效适应复杂的栅格图,越野路径规划结果合理可行。
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关键词
通行性分析
加权叠加
路径规划
A*算法
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职称材料
面向月球车任务规划的环境建模技术
被引量:
5
5
作者
谢圆
周建亮
王永
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S1期292-296,共5页
从月球车任务规划的实际需要出发,提出一种环境建模技术,综合考虑了月面地形因素和太阳光照影响.除对月面环境进行几何可通行性分析,还结合太阳高度角和月面地形特征综合评价月面太阳光照效果.该环境建模方法同时也考虑了月球车移动能...
从月球车任务规划的实际需要出发,提出一种环境建模技术,综合考虑了月面地形因素和太阳光照影响.除对月面环境进行几何可通行性分析,还结合太阳高度角和月面地形特征综合评价月面太阳光照效果.该环境建模方法同时也考虑了月球车移动能力和工作条件的约束,建立了一个综合月面环境模型.基于该建模技术,可将月球车任务规划问题转化成一系列综合环境模型下的月面路径规划问题.仿真实验结果表明:综合环境模型大大简化了月球车任务规划复杂度,在该环境模型上利用成熟路径搜索算法即可得到月球车任务层次的行驶路径;通过选择不同权重可实现不同需求下的任务路径规划.
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关键词
月球车
任务规划
环境建模
可
通行性分析
太阳能适宜度
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职称材料
题名
非结构化环境下基于占据预测的可通行性分析
1
作者
刘镇
孙振
孙哲
金澄
裴凌
机构
上海交通大学上海市北斗导航与位置服务重点实验室
中国电子科技集团公司第三十二研究所
中国科学院数字智慧地球重点实验室
出处
《南京信息工程大学学报》
北大核心
2025年第4期557-565,共9页
基金
国家自然科学基金(62273229)
上海市协同创新项目(HCXBCY-2023-020)
上海市探索者计划(24TS1402800)。
文摘
为了实现在非结构化环境中的自主导航,无人车需要对地面进行可通行性分析.当前有基于激光雷达和视觉的方法对环境进行可通行性分析,但激光雷达方案受点云稀疏和成本高的限制,传统视觉方案无法有效捕捉和表达场景的三维空间状况.针对这些挑战,本文首次提出基于占据预测(Occupancy Prediction)的非结构化环境可通行性分析方法WildOcc.WildOcc从单目RGB图像提取多尺度特征,将3D占据标签投影到图像中,采用道路注意力机制融合信息,得到3D特征后,再经过解码器和语义分割头输出可通行区域.为了准确估计环境的三维可通行性,WildOcc使用3D占据标签进行监督.由于非结构化环境点云数据的稀疏性,本文设计了数据增强模块生成稠密占据标签(Dense Label Generate,DLG),来提高监督结果的准确性.基于DLG模块制作了首个非结构化环境下占据预测的数据集Occ-Traversability,在该数据集上进行的综合实验表明:相对于为结构化环境设计的占据预测方法,WildOcc平均交并比(mIoU)提升0.95个百分点;同时,DLG模块使mIoU提升0.76个百分点,有效提升了预测的准确性.
关键词
可
通行性分析
非结构化环境
占据预测
自主导航
Keywords
traversability analysis
unstructured environments
occupancy prediction
autonomous navigation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
越野环境下无人履带平台的道路可通行性分析
被引量:
6
2
作者
周梦如
陈慧岩
熊光明
关海杰
刘庆霄
机构
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2485-2496,共12页
文摘
针对越野环境下道路特征模糊、地形复杂的问题,基于相机与激光雷达融合感知的方案,提出一种针对无人履带平台道路可通行性分析方法。基于图像语义分割获取语义点云,进行可通行区域的粗提取;利用三维点云描述地面几何特征,同时考虑履带平台的通过性约束,对道路的可通行性进行分析;生成包含道路表面属性和地面几何信息的三维可通行性栅格地图。所提方法对于平台可通行性的定义反映了平台-环境的强耦合关系。试验结果表明,算法能够在线稳定地建立可通行性地图,对平台规划控制具有良好的引导作用,有利于无人履带平台在复杂越野环境下的稳定通行。
关键词
无人履带平台
可
通行性分析
语义分割
点云特征
三维栅格地图
Keywords
unmanned track platform
traversability analysis
semantic segmentation
point cloud characteristics
3D grid map
分类号
TP249 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于通行性分析的分层越野路径规划方法
被引量:
4
3
作者
闫星宇
杜伟伟
石昊
机构
北方自动控制技术研究所
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期153-158,共6页
文摘
面向陆战场兵力机动过程中存在的大范围地域越野路径规划需求,研究并设计了基于通行性分析的分层越野路径规划方法。该方法聚焦大范围地域路径规划效率和可行性,提出一种分层规划方法,通过构建两种不同分辨率的地图栅格实现分层路径规划,并结合地表覆盖和地表粗糙度进行区域通行性分析,针对性构建了A*算法的估价函数。仿真实验结果表明,该路径规划方法能够有效提升算法效率,越野路径规划结果合理可行。
关键词
分层规划
通行性分析
越野路径规划
A*算法
Keywords
hierarchical planning
trafficability analysis
off-road path planning
A*algorithm
分类号
E234 [军事—军事理论]
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职称材料
题名
基于大范围通行性图的越野路径规划方法
4
作者
唐宁京
周云波
张明
傅耀宇
机构
南京理工大学机械工程学院
解放军
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024年第7期7-16,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51405232)。
文摘
针对军事作战、急造军路和野外救援等越野环境下机动车的路径规划问题展开研究,针对大范围的自然地形环境,研究并分析了高程、坡度以及地表属性对于车辆机动性能的影响,并在地理信息系统软件中将多种影响因素进行叠加,将每个栅格进行通行指数赋值,生成通行性图,针对性地提出改进的A*算法,综合考虑通行性图中的通行指数,评估节点的代价函数,从而寻找最佳路径。仿真实验结果表明,此路径规划算法可以有效适应复杂的栅格图,越野路径规划结果合理可行。
关键词
通行性分析
加权叠加
路径规划
A*算法
Keywords
passability analysis
weighted superposition
path planning
A*algorithm
分类号
E991 [军事—军事地形]
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职称材料
题名
面向月球车任务规划的环境建模技术
被引量:
5
5
作者
谢圆
周建亮
王永
机构
中国科学技术大学自动化系
北京航天飞行控制中心
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S1期292-296,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60974103)
文摘
从月球车任务规划的实际需要出发,提出一种环境建模技术,综合考虑了月面地形因素和太阳光照影响.除对月面环境进行几何可通行性分析,还结合太阳高度角和月面地形特征综合评价月面太阳光照效果.该环境建模方法同时也考虑了月球车移动能力和工作条件的约束,建立了一个综合月面环境模型.基于该建模技术,可将月球车任务规划问题转化成一系列综合环境模型下的月面路径规划问题.仿真实验结果表明:综合环境模型大大简化了月球车任务规划复杂度,在该环境模型上利用成熟路径搜索算法即可得到月球车任务层次的行驶路径;通过选择不同权重可实现不同需求下的任务路径规划.
关键词
月球车
任务规划
环境建模
可
通行性分析
太阳能适宜度
Keywords
lunar rover
mission planning
environment modeling
traversability analysis
solar energy goodness
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非结构化环境下基于占据预测的可通行性分析
刘镇
孙振
孙哲
金澄
裴凌
《南京信息工程大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
越野环境下无人履带平台的道路可通行性分析
周梦如
陈慧岩
熊光明
关海杰
刘庆霄
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
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职称材料
3
基于通行性分析的分层越野路径规划方法
闫星宇
杜伟伟
石昊
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于大范围通行性图的越野路径规划方法
唐宁京
周云波
张明
傅耀宇
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
5
面向月球车任务规划的环境建模技术
谢圆
周建亮
王永
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
5
在线阅读
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职称材料
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