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题名一种无人机冲突探测与避让系统决策方法
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作者
汤新民
李帅
顾俊伟
管祥民
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机构
中国民航大学城市空中交通系统技术与装备重点实验室
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出处
《电子与信息学报》
2025年第5期1301-1309,共9页
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基金
国家自然科学基金(52072174,61773202)
中国民航管理干部学院民航通用航空运行重点实验室开放基金(CAMICKFJJ-2019-04)。
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文摘
针对无人机探测与避让(DAA)系统中无人机飞行碰撞避免的决策问题,该文提出一种将无人机系统检测和避免警报逻辑(DAIDALUS)和马尔可夫决策过程(MDP)相结合的方法。DAIDALUS算法的引导逻辑可以根据当前状态空间计算无人机避撞策略,将这些策略作为MDP的动作空间,并设置合适的奖励函数和状态转移概率,建立MDP模型,探究不同折扣因子对无人机飞行避撞过程的影响。仿真结果表明:相比于DAIDALUS,本方法的效率提升27.2%;当折扣因子设置为0.99时,可以平衡长期与短期收益;净空入侵率为5.8%,威胁机与本机最近距离为343 m,该方法可以满足无人机飞行过程中避撞的要求。
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关键词
无人机系统
探测与避让
马尔可夫决策过程
奖励函数
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Keywords
UAV systems
Detect and Avoid(DAA)
Markov Decision Process(MDP)
Reward function
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分类号
U8
[交通运输工程]
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题名基于信号到达时间建模的广域多点定位时间同步方法
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作者
汤新民
周杨
鲁其兴
管祥民
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机构
中国民航大学城市空中交通系统技术与装备重点实验室
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出处
《电子与信息学报》
2025年第5期1434-1449,共16页
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基金
国家自然科学基金(52072174)
高端外国专家引进计划(G2023202003L)
天津市科技计划(24JCZDJC00090)。
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文摘
针对低空监视技术广域多点定位(WAM)时间同步困难或复杂度高,影响定位精度的问题,该文构建了基于到达时间(TOA)的时间同步及“同一消息”提取的数学模型,通过计算地面传感器的“同步启动时间”完成同步,计算复杂度低且易于实现。在此基础上,利用同一消息提取模型筛选出TOA用于定位计算。为了提高TOA估计值的精度,减小同步误差。提出了可变滑动滤波与卡尔曼滤波结合(VMAF-Kalman)的联合滤波方法,提高可编程门阵列(FPGA)基准时钟的稳定性,减小时钟延迟引起的TOA计数误差。仿真结果表明,联合滤波比单一滤波算法效果更好,TOA计数误差分别降低36.84%和25.36%。对无人机和民航飞机的定位测验结果都表现出较高的定位准确率,定位误差和位置更新速率符合标准要求,证明该文所提模型,具有实用性且有较好的同步精度。
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关键词
广域多点定位系统
到达时间
联合滤波
时间同步
同一消息提取
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Keywords
Wide-Area Multilateration(WAM)system
Time Of Arrival(TOA)
Joint filtering
Time synchronization
Same-message extraction
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分类号
TN95
[电子电信]
U8
[电子电信—信号与信息处理]
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