激光束光斑漂移反演大气湍流各向异性实验研究

1

作者 柯熙政 李鑫 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期40-50,共11页

设计了两束正交激光束光斑漂移的实时影像记录系统,进行了一系列的激光束大气传输外场实验,对比研究大气湍流环境下两正交方向激光束的光斑漂移,反演研究大气湍流的各向异性。实验结果表明,近地面大气湍流具有各向异性且表现为:一、与... 设计了两束正交激光束光斑漂移的实时影像记录系统,进行了一系列的激光束大气传输外场实验,对比研究大气湍流环境下两正交方向激光束的光斑漂移,反演研究大气湍流的各向异性。实验结果表明,近地面大气湍流具有各向异性且表现为:一、与风向相关,当激光传输路径与风向夹角很小时,其垂直和水平方向的光斑漂移量会出现较大的差异,当激光传输路径与风向正交时,其垂直和水平方向光斑漂移量基本一致。二、与实时气温相关,表现为两正交激光束的光斑漂移量统计值在垂直和水平方向的四个分量中的不均匀分配,且气温降低会使不均匀分配的强度增加。分析研究成果,本文提出大气湍流各向异性强度指数A的概念,该指数的大小可以综合性的表征大气湍流各向异性特征及其强度。 展开更多

关键词 激光大气传输 大气湍流 光斑漂移 各向异性

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多尺度特征提取与融合的红外图像增强算法

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作者 李牧 张一朗 柯熙政 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期240-253,共14页

针对传统的特征融合算法多从单一的尺度上抽取图像的特征,并且在红外图像亮度增强过程中可能导致局部特征信息的丢失与退化而引起红外图像细节分辨率不高的问题,提出了多尺度特征提取与融合的红外图像增强算法,主要由多尺度自适应特征... 针对传统的特征融合算法多从单一的尺度上抽取图像的特征,并且在红外图像亮度增强过程中可能导致局部特征信息的丢失与退化而引起红外图像细节分辨率不高的问题,提出了多尺度特征提取与融合的红外图像增强算法,主要由多尺度自适应特征提取模块、亮度增强迭代函数以及特征融合和图像重建模块构成。首先,提出的多尺度自适应特征提取融合模块保存和融合了来自不同卷积层特征的多尺度信息;然后,改进的亮度增强迭代函数使用了融合特征作为逐像素参数,用于红外图像亮度增强;最后,通过提出的特征融合和图像重建模块,增强了特征在网络中的传播能力,并保持了局部信息的完整性。实验结果表明:多尺度特征提取与融合的红外图像增强算法与其它表现较好的网络相比,峰值信噪比、余弦相似度以及信息熵分别提高了3.7%、1.3%、1.6%。且在测试数据集上根据引用的火灾隐患检测算法判断是否存在火灾隐患进行早期火灾检测,其准确率为97.86%,说明了提出的多尺度特征提取与融合的红外图像增强算法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 红外图像 图像增强 深度学习 特征融合 注意力机制

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Zernike多项式波前畸变校正研究进展

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作者 梁静远 张馨文 +1 位作者 柯程虎 柯熙政 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期49-56,共8页

光波在大气中传输时,受湍流影响,会产生不同程度的波前畸变。自适应光学系统通过相位共轭原理将畸变波前恢复成接近理想光的状态,从而实现波前畸变校正。Zernike多项式在圆域展开的低阶模式与Seidel像差一致,通过特定的算法产生共轭相位... 光波在大气中传输时,受湍流影响,会产生不同程度的波前畸变。自适应光学系统通过相位共轭原理将畸变波前恢复成接近理想光的状态,从而实现波前畸变校正。Zernike多项式在圆域展开的低阶模式与Seidel像差一致,通过特定的算法产生共轭相位,可实现波前畸变的有效校正。系统阐述了Zernike多项式理论及波前探测/无波前探测两类自适应光学系统,详细分析了基于Zernike多项式的8种波前畸变校正算法工作原理,并指出了各种算法的校正效果和优缺点。 展开更多

关键词 波前校正 波前畸变 ZERNIKE多项式 自适应光学系统

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紫外光通信协作蜂群无人机网络动态能效均衡算法 被引量：2

4

作者 赵太飞 张健伟 赵毅 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第5期88-94,共7页

针对蜂群无人机在复杂战场环境下的能效均衡需求,提出一种紫外光通信协作蜂群无人机网络动态能效均衡算法。该算法结合紫外光抗干扰、高保密的优点,为蜂群无人机提供一种可靠的通信方式,并通过引入自适应节点度、无人机能效和距离稳定... 针对蜂群无人机在复杂战场环境下的能效均衡需求,提出一种紫外光通信协作蜂群无人机网络动态能效均衡算法。该算法结合紫外光抗干扰、高保密的优点,为蜂群无人机提供一种可靠的通信方式,并通过引入自适应节点度、无人机能效和距离稳定度参数加权分簇来选举簇首,使算法更加适用于动态场景。最后结合无线紫外光通信及能量消耗模型,在高斯马尔可夫移动模型下对蜂群无人机进行了仿真分析,结果表明,本算法相比LEACH算法可以将网络生存周期提升16%,同时可将平均簇首数量降低57%,数据传输量提升近两倍。 展开更多

关键词 紫外光通信 电磁干扰 移动自组织网络 能效均衡

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无线光通信中大气湍流噪声测量研究 被引量：1

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作者 柯熙政 廖志文 +2 位作者 梁静远 王瑞 丁德强 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期225-236,共12页

光信号的强度闪烁、光斑漂移、光束扩展、到达角起伏等大气湍流现象会影响光信号在大气中的传输性能。本文将这种闪烁效应看作是光通信系统传输中的乘性噪声,推导了大气湍流乘性噪声模型,并进行了实验测量研究。结果表明:按照晴天、雾... 光信号的强度闪烁、光斑漂移、光束扩展、到达角起伏等大气湍流现象会影响光信号在大气中的传输性能。本文将这种闪烁效应看作是光通信系统传输中的乘性噪声,推导了大气湍流乘性噪声模型,并进行了实验测量研究。结果表明:按照晴天、雾霾天、雪天、小雨天、中雨天、大雨天及阴天的顺序,湍流乘性噪声对光通信的通信质量影响加剧,大气折射率结构常数逐渐增大,噪声信号的偏斜度与陡峭度随之增加,导致光强信号的衰落概率变大;同时随着信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的增大,系统的中断概率逐渐减小;而在相同的SNR下,中断概率随着大气折射率结构常数的减小而减小。研究大气湍流噪声对无线光通信系统的影响具有重要的意义,它为大范围、高速的无线光通信技术带来重要的技术突破,对无线光通信技术的发展起到重要的作用。 展开更多

关键词 无线光通信 乘性噪声 大气折射率结构常数 中断概率 衰落概率

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部分相干光在大气湍流中传输特性的研究进展 被引量：1

6

作者 韩美苗 柯熙政 梁静远 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期191-204,共14页

光波在大气中传播时,由于大气折射率的变化,导致光强闪烁、光束扩展和光斑漂移等湍流效应,严重影响激光通信、跟踪和成像系统的性能。部分相干光受湍流影响更小,因此其传输特性成为近年来的研究热点。本文总结了国内外部分相干光在大气... 光波在大气中传播时,由于大气折射率的变化,导致光强闪烁、光束扩展和光斑漂移等湍流效应,严重影响激光通信、跟踪和成像系统的性能。部分相干光受湍流影响更小,因此其传输特性成为近年来的研究热点。本文总结了国内外部分相干光在大气湍流中的传输特性研究进展,同时介绍了西安理工大学在该领域的研究工作,主要包括光强分布、光束扩展、光束漂移、光强闪烁、到达角起伏和偏振以及散斑特性等,最后对该领域的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 无线光通信 部分相干光 大气湍流 传输特性 研究进展

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Zernike多项式曲面表征

7

作者 梁静远 李希文 +1 位作者 柯程虎 柯熙政 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期103-114,共12页

Zernike多项式因其正交性和旋转不变性,被广泛应用于光学表面的表征和优化中。它能够有效地减少拟合误差,并通过少量的系数实现对复杂曲面的高精度描述,有助于提升光学系统的成像质量和简化性能分析。本文首先对自由曲面描述方法进行了... Zernike多项式因其正交性和旋转不变性,被广泛应用于光学表面的表征和优化中。它能够有效地减少拟合误差,并通过少量的系数实现对复杂曲面的高精度描述,有助于提升光学系统的成像质量和简化性能分析。本文首先对自由曲面描述方法进行了概括,包括全局描述与局部描述两种方式;随后讨论了国内外关于Zernike多项式在曲面表征中的研究进展,探讨了Zernike多项式在曲面表征中的实际应用;最后展望了Zernike多项式在曲面表征领域的发展前景。 展开更多

关键词 ZERNIKE多项式 自由曲面 曲面表征 光学设计

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预编码室内MIMO可见光通信系统空间相关性分析 被引量：17

8

作者 张颖 高悦 柯熙政 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期13-19,共7页

为了解决多用户MIMO(MU-MIMO)室内可见光通信中存在用户间干扰问题及对角化(BD)算法所产生的子信道强弱的问题,利用子流选择BD算法,对室内MU-MIMO可见光通信系统的误码率进行优化。建立了MU-MIMO室内可见光通信的信道模型,利用控制变量... 为了解决多用户MIMO(MU-MIMO)室内可见光通信中存在用户间干扰问题及对角化(BD)算法所产生的子信道强弱的问题,利用子流选择BD算法,对室内MU-MIMO可见光通信系统的误码率进行优化。建立了MU-MIMO室内可见光通信的信道模型,利用控制变量法并采用不同LED与PD距离的参数,对比了在4×4 MIMO与8×8 MIMO两种不同的室内系统布局方式下的信道空间相关性,分析对比子流选择BD算法及BD算法的系统容量及误码率性能。结果表明,随着空间相关的不断增强,误码率性能下降,子流选择BD算法相对于BD算法可以带来4 dB以上的增益。 展开更多

关键词 可见光通信 子流选择 信道相关性 块对角化

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雾对基于可见光的车辆定位性能的研究 被引量：4

9

作者 张颖 杨晶 杨玉峰 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期85-90,共6页

分析雾环境下利用LED交通灯进行车辆定位的性能,讨论了接收角度、道路宽度、雾环境下接收端信噪比等对车辆定位范围的影响。仿真结果表明:信号最佳接收角度为25°;车辆距离LED交通灯20 m之内时,道路宽度对信号的接收功率影响较大;... 分析雾环境下利用LED交通灯进行车辆定位的性能,讨论了接收角度、道路宽度、雾环境下接收端信噪比等对车辆定位范围的影响。仿真结果表明:信号最佳接收角度为25°;车辆距离LED交通灯20 m之内时,道路宽度对信号的接收功率影响较大;在靠近交通灯处,车辆位于第二车道上的定位距离比车辆位于第一车道的定位距离少2.2 m;晚间接收端的信噪比优于白天,晚间的定位范围大于白天;与晴朗天气相比,雾天信噪比下降较大,将极大影响车辆的可定位范围,因此为保证安全驾驶,车辆在雾天行驶过程中需要更多的制动时间。 展开更多

关键词 LED交通灯 能见度 信噪比 定位范围

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大气湍流模型与大气信道模型的研究与展望 被引量：7

10

作者 李征 廖志文 +5 位作者 梁静远 王瑞 宋鹏 王惠琴 赵黎 柯熙政 《光通信技术》 2023年第3期9-17,共9页

为了克服大气湍流效应对无线光通信系统性能的影响,必须建立能准确描述大气折射率起伏的湍流模型。总结了国内外学者在大气湍流模型方面的研究进展,对不同大气湍流模型的理论建立进行深入分析并对比了其适用范围,同时介绍了在实际大气... 为了克服大气湍流效应对无线光通信系统性能的影响,必须建立能准确描述大气折射率起伏的湍流模型。总结了国内外学者在大气湍流模型方面的研究进展,对不同大气湍流模型的理论建立进行深入分析并对比了其适用范围,同时介绍了在实际大气湍流中实验测量所建立的大气信道模型,最后对大气湍流模型的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 无线光通信 大气湍流效应 大气湍流模型 Kolmogorov谱 大气信道模型

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无线光通信类脉冲位置调制技术研究进展 被引量：14

11

作者 柯熙政 梁静远 +1 位作者 许东升 王佳帆 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-19,共19页

调制解调是提高无线光通信传输效率的关键技术,不同的调制方式其性能也有所不同。类脉冲位置调制是指脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)及其组合以及由此演变而成的各种脉冲位置调制方式。本文总结了国内外类脉冲位置调制的研... 调制解调是提高无线光通信传输效率的关键技术,不同的调制方式其性能也有所不同。类脉冲位置调制是指脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)及其组合以及由此演变而成的各种脉冲位置调制方式。本文总结了国内外类脉冲位置调制的研究进展,同时介绍了西安理工大学在类脉冲位置调制方面所做的工作,主要对开关键控、脉冲位置调制、多脉冲位置调制、差分脉冲位置调制、重叠脉冲位置调制、双宽脉冲位置调制、双幅度脉冲位置调制、数字脉冲间隔调制、双头脉冲间隔调制、双脉冲间隔调制、双幅度脉冲间隔调制、定长数字脉冲间隔调制、定长双幅度脉冲间隔调制、缩短脉冲位置调制和分离双脉冲位置调制等调制方式在符号结构、带宽需求、平均发射功率、误时隙率和平均信道容量等方面的性能做了分析比较。最后展望了无线光通信的发展方向。 展开更多

关键词 无线光通信 调制解调 平均信道容量 带宽需求 误码率

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车联网可见光通信系统夜间背景光噪声模型 被引量：16

12

作者 柯熙政 秦欢欢 +2 位作者 杨尚君 吴加丽 潘希雅 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期986-990,共5页

车联网可见光通信不仅受大气湍流影响,同时受交通灯、路灯、汽车前后灯和高亮度广告牌等背景光干扰,传统的光强闪烁模型不能准确描述.文中针对车联网可见光通信系统信道特性进行了分析,提出了一种采用双高斯函数叠加表示的夜间车联网可... 车联网可见光通信不仅受大气湍流影响,同时受交通灯、路灯、汽车前后灯和高亮度广告牌等背景光干扰,传统的光强闪烁模型不能准确描述.文中针对车联网可见光通信系统信道特性进行了分析,提出了一种采用双高斯函数叠加表示的夜间车联网可见光通信系统的背景光噪声模型,通过不同地区和不同天气下的实测数据采用该模型进行数值拟合,以验证该模型的有效性.结果表明,雨天的概率密度分布与晴天的概率密度分布没有明显的区别,且路灯光强起伏要小于其他光源产生的光强起伏.该模型对于车联网可见光信道模型建立以及噪声去除具有一定的研究意义. 展开更多

关键词 可见光通信 大气湍流 光强闪烁 背景光噪声模型 概率密度分布

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无人机编队中无线紫外光隐秘通信的能耗均衡算法 被引量：10

13

作者 赵太飞 林亚茹 +1 位作者 马倩文 郑博睿 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2969-2975,共7页

针对强电磁干扰环境下无人机之间的隐秘通信,该文提出了无人机编队中无线紫外光隐秘通信的能耗均衡算法。该算法能够结合紫外光非直视、低窃听等优点,克服传统无线电易被监听的缺点,在均衡能耗的同时为长机收集僚机信息提供可靠保证。... 针对强电磁干扰环境下无人机之间的隐秘通信,该文提出了无人机编队中无线紫外光隐秘通信的能耗均衡算法。该算法能够结合紫外光非直视、低窃听等优点,克服传统无线电易被监听的缺点,在均衡能耗的同时为长机收集僚机信息提供可靠保证。通过引入考虑距离和剩余能量的优先级函数,提出基于分簇机制的改进算法BEAD-LEACH,并采用改进算法对无人机随机部署和呈圆形编队部署时进行仿真。仿真结果表明,在两种部署方式下,网络中50%节点出现死亡经历的时间分别延长了12%,16%,改进算法能够有效地均衡网络的通信能耗,延长无人机网络的生存时间。 展开更多

关键词 紫外光通信 电磁干扰 分簇机制 能耗均衡 生存周期

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基于LoRa的无线电气象参数集成监测系统设计 被引量：10

14

作者 王明军 陈新欣 +2 位作者 吴婷 思黛蓉 翟治珠 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期943-948,共6页

通过无线电气象参数可以获得影响无线电波变化的气象参数变化规律.为研究各种气象变化对无线电波的影响,对无线电气象参数进行准确测量和数据的远程传输与管理,提出了一种基于LoRa的无线电气象参数集成监测系统.系统以LoRa技术为核心进... 通过无线电气象参数可以获得影响无线电波变化的气象参数变化规律.为研究各种气象变化对无线电波的影响,对无线电气象参数进行准确测量和数据的远程传输与管理,提出了一种基于LoRa的无线电气象参数集成监测系统.系统以LoRa技术为核心进行自组网设计,采用北斗短报文技术进行远距离通信.气象监测节点采用低功耗的STM32微处理器,通过移植uCOS-III实时操作系统来实现多传感器集成模块的多任务调度,远程终端采用Qt设计了配套的上位机软件进行无线电气象参数实时处理分析.实测结果表明,在通信距离小于2 km时,LoRa数据传输丢包率小于10%,上位机软件可准确显示并存储无线电气象数据.系统具有稳定可靠、集成度高、组网便捷、通信距离远等特点,可以实现对复杂环境中无线电气象参数的实时采集和远程管理,这为气象学研究提供了有效的无线电气象参数数据. 展开更多

关键词 无线电气象 LoRa 实时监测 气象参数 远程终端

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军车隐秘编队的无线紫外光通信最优多跳中继研究 被引量：8

15

作者 赵太飞 李永明 +1 位作者 许杉 王世奇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期2636-2642,共7页

无线紫外光通信成为强电磁干扰下的有效通信手段,满足复杂战场环境下车队执行战略物资运输和弹车队隐蔽行驶时车辆间保持可靠隐秘通信的需求。在行驶中每辆车自身作为其它车辆的中继,通过多跳方式为非视线内车辆之间建立稳定可靠的通信... 无线紫外光通信成为强电磁干扰下的有效通信手段,满足复杂战场环境下车队执行战略物资运输和弹车队隐蔽行驶时车辆间保持可靠隐秘通信的需求。在行驶中每辆车自身作为其它车辆的中继,通过多跳方式为非视线内车辆之间建立稳定可靠的通信链路。因此,基于紫外光单次散射模型,该文研究了最优多跳中继问题,理论分析了收发仰角与频谱效率的关系,依据使频谱效率最大化原则,得出最优跳数近似表达式。仿真结果表明,不同距离移位范围和不同收发仰角都对应特定的最优跳数值,与最优能量计算方法相比,最大频谱效率计算方法在小功率传输时有更好的传输能力,并且达到节约功率的需求。紫外光长距离通信时,系统性能并不随着协作中继数的增加而提高,选取合适的中继数及小发射仰角和大接收仰角的结构配置,系统可获得较高的传输能力。 展开更多

关键词 无线紫外光通信 多跳中继通信 最优跳数 频谱效率

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一种无人机集群安全高效的分区集结控制策略 被引量：6

16

作者 赵太飞 宫春杰 +1 位作者 张港 张爽 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2181-2188,共8页

针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略。考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小。将近集结点区... 针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略。考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小。将近集结点区域等分为多个分区,不同分区内的UAV均按一定规则依次沿直线向所分配目标集结点航行,无多余航路能耗且互不影响。UAV间通过紫外光进行稳定的机间通信并共享已知信息实现集群内部信息共享。实验结果表明:随着分区数的增多,集群的集结时间呈阶梯型下降,阶梯高度与各分区所含UAV数目的最大值呈近似线性关系,预测碰撞概率逐渐降低接近于0,验证了所提方法的可行性和有效性。另外,根据实验结果得出的规律提出了一种依据不同需求选择最佳分区数的方法。 展开更多

关键词 无人机集群 紫外光通信 集结 碰撞

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紫外非均匀虚拟势场下无人机编队重构避碰算法 被引量：4

17

作者 赵太飞 张健伟 +1 位作者 容开新 张雯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1651-1659,共9页

针对复杂电磁环境下无人机编队重构过程中的路径规划和机间避碰问题,该文在传统紫外虚拟势场基础上,利用距离因子对斥力函数进行了改进,构建了一种紫外非均匀虚拟势场来协助无人机进行机间避碰。改进的紫外非均匀虚拟势场可以使得无人... 针对复杂电磁环境下无人机编队重构过程中的路径规划和机间避碰问题,该文在传统紫外虚拟势场基础上,利用距离因子对斥力函数进行了改进,构建了一种紫外非均匀虚拟势场来协助无人机进行机间避碰。改进的紫外非均匀虚拟势场可以使得无人机避碰路径更加平滑,相同时间内,无人机可以飞行更远的距离。此外,通过无线紫外光测距方法计算无人机机间距离,并结合紫外非均匀势场对传统的人工势场法进行改进,实现无人机编队重构。仿真结果表明,该文算法可以有效解决传统算法下路径振荡和局部最小值问题,同时避碰效率相比传统人工势场算法有明显提升,在预设环境中该文算法路程缩短6%,到达目标点的时间提前40%。最后在两种不同的队形重构场景下,对该文算法进行了验证,结果表明该文算法可以有效实现无人机队形重构中预期的机间避碰效果。 展开更多

关键词 紫外光通信 电磁干扰 无人机编队 防碰撞

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改进蝙蝠算法的紫外光引导无人机路径规划 被引量：3

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作者 赵太飞 容开新 +1 位作者 王一琼 李晖 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期678-685,共8页

为了解决农业无人机在障碍物干扰环境中进行路径规划任务时存在的寻优精度低、避障能力弱等问题,利用无线紫外光通信引导设备全天候非直视通信、隐秘通信及适用于各种特殊场合等特点,建立了无线紫外光飞行路径引导系统,提出基于指数递... 为了解决农业无人机在障碍物干扰环境中进行路径规划任务时存在的寻优精度低、避障能力弱等问题,利用无线紫外光通信引导设备全天候非直视通信、隐秘通信及适用于各种特殊场合等特点,建立了无线紫外光飞行路径引导系统,提出基于指数递减策略的改进蝙蝠算法(EDS-IBA),引入基于指数递减策略的动态惯性权重和相邻路径点的人工势场,在保证无人机路径平滑的同时,避免陷入局部最优,通过障碍物干扰代价和紫外光通信代价保证飞行环境的多样性及真实性。结果表明,EDS-IBA相较于基于差分进化算法的改进蝙蝠算法和传统蝙蝠算法,2维环境下,规划的平均路径长度分别缩短了10.7%和16.3%;3维环境下,规划的平均路径分别缩短了13.7%和36.2%;算法达到收敛状态时,EDS-IBA的适应度值也较小,在路径规划能力和算法性能方面有较好的可行性和有效性。该研究对无人机路径规划的实际应用和开发具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 光通信 紫外光引导 蝙蝠算法 动态惯性权重 人工势场

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模拟水体湍流环境下目标激光点云数据的三维重建与分析 被引量：4

19

作者 王明军 彭月 +2 位作者 刘燕荣 李勇俊 李乐 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期52-60,共9页

水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后... 水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后的三维点云数据进行误差分析。结果表明:在水下目标三维点云重建过程中,随着水体温度湍流和盐度湍流强度的增强,重建点云数据的有效点数明显下降,均值误差明显上升。研究结果对水下三维点云重建系统的研制具有一定参考价值。 展开更多

关键词 水下探测 水体湍流模拟 三维点云重建 误差分析

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紫外光通信协作无人机防撞编队的控制方法 被引量：2

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作者 赵太飞 张港 +1 位作者 容开新 郑博睿 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期32-40,共9页

为了研究强电磁干扰环境下无人机防撞编队的避障控制效果,采用无人机编队间紫外光通信模型,对传统人工势场法进行改进,给出了具体无人机编队机间和无人机与障碍物的势场函数,实现无人机编队在飞行的同时可以进行局部避障。结果表明,在... 为了研究强电磁干扰环境下无人机防撞编队的避障控制效果,采用无人机编队间紫外光通信模型,对传统人工势场法进行改进,给出了具体无人机编队机间和无人机与障碍物的势场函数,实现无人机编队在飞行的同时可以进行局部避障。结果表明,在相同条件下,改进后的人工势场法比传统人工势场法的避障时间减少了7.38%,避障总路径减少了5.8%,将改进后的避障算法应用到编队中可实现无人机编队的机间避障与外部障碍物的规避,且编队间能够保持固定队形飞行至目标点。这一结果对强电磁干扰环境下无人机编队避障的研究有一定的应用价值。 展开更多

关键词 光通信 紫外光 改进人工势场法 编队飞行 防碰撞

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