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2017 1

2003 1

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关键词

无人机 2

传播损耗;无人机对地信道;毫米波通信信道;射线追踪;高度相关 1

信息技术 1

信息物理系统 1

农业科学 1

分布式博弈策略;无人机;分布式模型预测控制;基于Levy飞行的鸽群优化算法;非奇异快速终端滑模观测器;避障策略 1

动态值迭代网络;场景式Q学习;无人机自组网;NSGA-II;路径规划 1

发展 1

多无人机;一致性;协同导航;协同控制;同步技术 1

导航与测绘 1

应用 1

改进萤火虫算法;雷达监视网络;部署优化;无人机入侵防御 1

文化基因算法;自适应;无人机;搜救 1

无人作战飞机 1

无人机;泊松点过程;多点协同;干扰统计特性;覆盖性能 1

无人机;速度识别;故障检测;混沌 1

无人机;避障;鸽群优化;多目标社会学习鸽群优化 1

路由协议 1

轨迹动力学 1

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Effect of UAV prewetting application during the flowering period of cotton on pesticide droplet deposition

Weixiang YAO, Xianju WANG, Yubin LAN, Ji JIN

《农业科学与工程前沿(英文)》 2018年 第5卷 第4期   页码 455-461 doi: 10.15302/J-FASE-2018232

摘要:

Prewetting process can reduce the contact angle between the droplet and the leaf blade, so that the droplet can more easily wet and spread, thereby increasing the quantity of deposition. To improve the effectiveness of pesticides on cotton leaves, prewetting by single-rotor electric unmanned aerial vehicles (UAV) was studied, focusing on the effects of pesticide deposition on cotton leaves during the flowering period. Cotton leaves in 0°–30°, 30°–60°, 60°–90° leaf blade angle ranges (angle between the leaf blade and the horizontal plane) were examined. In the first experiment, four different prewetting volumes (0, 1.6, 3.2 and 4.8 L) were sprayed by a single-rotor electric UAV on four cotton plots (plots A to D) each with an area of 120 m , and then each area was sprayed with a 0.8% (w/v) ponceau 2R solution by another single-rotor electric UAV. The results revealed that with no prewetting, droplet deposition quantity decreased with increasing leaf blade inclination. After prewetting, the mean droplet deposition quantity on plots B, C and D increased by 39.8%, 9.7% and 24.9%, respectively. The prewetting rate of 1.6 L per 120 m had the most significant effect on improving the deposition of droplets. It was also found that the mean droplet deposition quantity in each leaf blade angle range increased after prewetting. For the leaf blade angle range 60° to 90°, this increase was the most pronounced, with 0.043, 0.062, 0.057 and 0.048 L·cm in plots A–D, respectively. Also, droplet deposition uniformity in the leaf blade angle range 60°–90° was better after prewetting. These results should provide a valuable reference for future research and practice to improve the effectiveness of pesticides applied to cotton by aerial applications.

关键词: aerial spray     cotton     deposition     flowering period     leaf angle     prewetting     UAV    

Multi-UAV collaborative system with a feature fast matching algorithm

Tian-miao Wang, Yi-cheng Zhang, Jian-hong Liang, Yang Chen, Chao-lei Wang,zycet@126.com

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第12期   页码 1671-1814 doi: 10.1631/FITEE.2000047

摘要: We present a real-time monocular system with a new distributed structure for multi-UAV tasks. The system is different from other general SLAM systems in two aspects: First, it does not aim to build a global map, but to estimate the latest relative position between nearby vehicles; Second, there is no centralized structure in the proposed system, and each vehicle owns an individual metric map and an ego-motion estimator to obtain the relative position between its own map and the neighboring vehicles’. To realize the above characteristics in real time, we demonstrate an innovative algorithm to avoid catastrophic expansion of feature point matching workload due to the increased number of UAVs. Based on the hash and principal component analysis, the matching time complexity of this algorithm can be reduced from (log ) to (1). To evaluate the performance, the algorithm is verified on the acknowledged multi-view stereo benchmark dataset, and excellent results are obtained. Finally, through the simulation and real flight experiments, this improved SLAM system with the proposed algorithm is validated.

Multi-UAV cooperative target tracking with bounded noise for connectivity preservation

Rui Zhou, Yu Feng, Bin Di, Jiang Zhao, Yan Hu,jzhao@buaa.edu.cn

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第10期   页码 1413-1534 doi: 10.1631/FITEE.1900617

摘要: We investigate cooperative target tracking of multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) with a limited communication range. This is an integration of UAV motion control, target state estimation, and network topology control. We first present the communication topology and basic notations for , and introduce the distributed . Then, convergence and boundedness of the estimation errors using the filter are analyzed, and potential functions are proposed for communication link maintenance and collision avoidance. By taking stable target tracking into account, a distributed potential function based UAV motion controller is discussed. Since only the estimation of the target state rather than the state itself is available for UAV motion control and UAV motion can also affect the accuracy of state estimation, it is clear that the UAV motion control and target state estimation are coupled. Finally, the stability and convergence properties of the coupled system under are analyzed in detail and demonstrated by simulations.

大型无人机系列的研制与发展

赵煦

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第1期   页码 38-41

摘要:

文章全面介绍了我国大型模拟型靶机、实体型靶机及某型无人机的研制、发展历程,阐述了各型靶机(或无人机)的主要技术难点和关键技术。通过对各型无人机发展历程的阐述,说明了一个道理:我国无人机的发展,走的是一条自力更生、独立自主的道路;只有走自己的路,道路才越走越宽广。同时,对未来我国无人作战飞机的作用、地位与发展进行了预测、分析和规划。

关键词: 靶机     无人机     无人作战飞机     发展     应用    

Energy-efficient trajectory planning for a multi-UAV-assisted mobile edge computing system

Pei-qiu Huang, Yong Wang, Ke-zhi Wang,pqhuang@csu.edu.cn,ywang@csu.edu.cn,kezhi.wang@northumbria.ac.uk

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第12期   页码 1671-1814 doi: 10.1631/FITEE.2000315

摘要: We study a system assisted by (UAVs), where the UAVs act as edge servers to provide computing services for Internet of Things devices. Our goal is to minimize the energy consumption of this system by planning the trajectories of UAVs. This problem is difficult to address because when planning the trajectories, we need to consider not only the order of stop points (SPs), but also their deployment (including the number and locations) and the association between UAVs and SPs. To tackle this problem, we present an energy-efficient algorithm (TPA) which comprises three phases. In the first phase, a algorithm with a variable population size is adopted to update the number and locations of SPs at the same time. In the second phase, the

基于自适应文化基因算法的无人机搜救规划 Research Articles

洪立斌1,王玥2,杜怡辰2,陈鑫1,郑宇军1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第11期   页码 1477-1491 doi: 10.1631/FITEE.2000632

摘要: 无人机在搜救任务中的应用日益广泛,然而由于响应时间有限、搜索区域广、搜索模式多样,无人机搜索规划也更加复杂。本文提出一类无人机搜索规划问题,其搜索区域被划分为一组子区域,且每个子区域中目标存在的先验概率已知。解决该问题需要确定这些子区域的搜索顺序以及每个子区域的搜索模式,使得最终搜索成功的概率最大化。提出一种自适应文化基因算法,它结合了遗传算法和一组邻域搜索策略,基于问题求解过程中的适应度提升和多样性提升指标,动态选择邻域搜索策略。在多个问题实例上的计算实验表明,与先进的全局搜索启发式算法以及非自适应文化基因算法相比,所提算法展现了出色性能。

关键词: 文化基因算法;自适应;无人机;搜救    

The computational fluid dynamic modeling of downwash flow field for a six-rotor UAV

Yongjun ZHENG, Shenghui YANG, Xingxing LIU, Jie WANG, Tomas NORTON, Jian CHEN, Yu TAN

《农业科学与工程前沿(英文)》 2018年 第5卷 第2期   页码 159-167 doi: 10.15302/J-FASE-2018216

摘要: The downwash flow field of the multi-rotor unmanned aerial vehicle (UAV), formed by propellers during operation, has a significant influence on the deposition, drift and distribution of droplets as well as the spray width of the UAV for plant protection. To study the general characteristics of the distribution of the downwash airflow and simulate the static wind field of multi-rotor UAVs in hovering state, a 3D full-size physical model of JF01-10 six-rotor plant protection UAV was constructed using SolidWorks. The entire flow field surrounding the UAV and the rotation flow fields around the six rotors were established in UG software. The physical model and flow fields were meshed using unstructured tetrahedral elements in ANSYS software. Finally, the downwash flow field of UAV was simulated. With an increased hovering height, the ground effect was reduced and the minimum current velocity increased initially and then decreased. In addition, the spatial proportion of the turbulence occupied decreased. Furthermore, the appropriate operational hovering height for the JF01-10 is considered to be 3 m. These results can be applied to six-rotor plant protection UAVs employed in pesticide spraying and spray width detection.

关键词: CFD simulation     downwash flow field     numerical analysis     plant protection     six-rotor UAV    

基于多目标社会学习鸽群优化的多无人机避障控制 Research

阮婉莹1,段海滨1,2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第5期   页码 649-808 doi: 10.1631/FITEE.2000066

摘要: 提出多目标社会学习鸽群优化(MSLPIO)方法,将其应用于无人机编队避障控制。该算法特点在于,每只鸽子在更新过程中并非向全局最优的鸽子学习,而是学习比自己占优的任何鸽子。在地图指南针算子和地标算子中引入社会学习因子。此外,为避免参数设置的盲目性,采用维数相关的参数设置方法。本文模拟了5架飞机在复杂障碍环境下的飞行过程,实验结果验证了该方法的有效性。与改进的多目标鸽群优化算法和改进的非占优排序遗传算法相比,MSLPIO具有更好的收敛性。

关键词: 无人机;避障;鸽群优化;多目标社会学习鸽群优化    

基于一致性的三维多无人机高精度编队控制策略 Article

Mao-de YAN, Xu ZHU, Xun-xun ZHANG, Yao-hong QU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第7期   页码 968-977 doi: 10.1631/FITEE.1600004

摘要: 本文提出了一种基于二阶一致性的多无人机编队控制策略,通过邻接通信,引入位置和速度协同变量来产生控制命令。提出了协同导航算法和协同控制算法,它们分别控制位置和姿态,联合二者可保持特定几何队形。整个编队系统包含三部分:六自由度无人机模型、协同导航算法、协同控制算法,编队控制策略是闭环和全状态的。协同导航算法是二阶一致性算法,给出期望的加速度、俯仰角速率和偏航角速率。协同控制算法综合考虑纵向和横侧向机动,通过推导状态方程来设计协同控制律。分析了编队的闭环稳定性,给出了稳定的充分必要条件。利用同步技术,抑制了位置数据中的测量误差,提高了控制精度。仿真中,三维编队飞行验证了所提编队控制策略的可行性和有效性。

关键词: 多无人机;一致性;协同导航;协同控制;同步技术    

一种基于轨迹动力学的任务导向型飞行自组网赛博物理路由协议 Article

胡蝶, 杨少石, 龚旻, 冯志勇, 祝学军

《工程(英文)》 2022年 第19卷 第12期   页码 217-227 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.022

摘要:

作为一种特殊的移动自组网(MANET),飞行自组网(FANET)具有在民用无线通信(如5G和6G)和国防工业中使能各种新兴应用的潜力。路由协议在FANET中起着关键作用。但是,在为FANET设计路由协议时,通常假设空中节点随机移动。这对于以任务为导向的FANET(MO-FANET)显然是不合适的。在该网络中,空中节点为了执行某些任务,通常保持良好的编队构型,沿着大致确定的飞行路径从给定的出发点向确定的目标点移动。本文提出了一种基于跨学科集成的新型赛博物理路由协议,基于MOFANET的特定移动模式,充分利用由任务决定的轨迹动力学模型,构建节点重新加入网络和互相分离的时间序列,并将其与每个节点的邻接矩阵一起作为先验信息。通过大量符合真实情况的NS-3 仿真试验,结果表明,与FANET中使用的现有代表性路由协议相比,本文提出的协议在保证更低的开销和更低的平均端到端延迟的同时,保持了相对适度和稳定的网络时延抖动,并实现了更高的数据包传输率(PDR)

关键词: 信息物理系统     飞行自组网     路由协议     轨迹动力学     无人机    

多点协同传输机制下的多层无人机—地面异构网络覆盖性能分析 Research Article

王维昊,蒋逸凡,费泽松,郭婧

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第1期   页码 61-72 doi: 10.1631/FITEE.2100310

摘要: 为满足第六代移动通信的泛在连接需求,无人机作为未来通信网络主要组成部分发挥着关键作用。频谱共享和视距链路传输造成的干扰是无人机通信的一个主要问题。近年来,为减少无人机—地面异构网络干扰,提出多点协同传输技术。本文提出一个三维多层无人机—地面异构网络,其中无人机作为空中基站部署于不同高度。利用随机几何理论,提出一个易于处理的数学框架评估这个异构网络的干扰统计特性和覆盖概率。数值结果表明多点协同传输机制能有效缓解网络中的干扰,尤其当基站密度较大时。此外,部署在更高的空中基站的系统参数是影响所提三维异构网络覆盖性能的主要因素。

关键词: 无人机;泊松点过程;多点协同;干扰统计特性;覆盖性能    

基于最大密度的小型无人机电机速度估计与故障检测 Research Articles

Jefferson S. SOUZA1,Moises C. BEZERRIL1,Mateus A. SILVA1,Frank C. VERAS2,Abel LIMA-FILHO3,Jorge Gabriel RAMOS4,Alisson V. BRITO1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第7期   页码 1002-1009 doi: 10.1631/FITEE.2000149

摘要: 介绍了基于混沌的最大密度信号分析技术在无刷直流电机分析中的应用。利用了从电流信号最大密度估计得出的相关系数。通过实验实现了无刷电机在试验台上的速度估计以及在小型无人机上的故障检测。实验结果表明,在97.8%的案例中可估计电机速度,在82.75%的分析案例中可检测故障。

关键词: 无人机;速度识别;故障检测;混沌    

用于规划快速变化无人机群的动态值迭代网络 Research Articles

李伟1,杨波威1,宋广华1,姜晓红2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第5期   页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.1900712

摘要: 在无人机自组网(UANET)中,稀疏且高速移动的无人机节点会动态改变无人机自组网的拓扑结构,这可能会导致无人机自组网服务性能问题。为规划快速变化的无人机群,本文提出一种动态值迭代网络(DVIN)模型,该模型利用无人机自组网的连接信息,采用场景式Q学习方法训练,生成状态值传播函数,使无人机节点能够自适应调节至新的物理位置。然后,评估了动态值迭代网络模型的性能,并将其与非支配排序遗传算法NSGA-II和穷举法比较。仿真结果表明,动态值迭代网络模型显著缩短了无人机节点路径规划的决策时间,且平均成功率更高。

关键词: 动态值迭代网络;场景式Q学习;无人机自组网;NSGA-II;路径规划    

基于改进萤火虫算法的雷达网络最优化部署 Regular Papers

Xue-jun ZHANG, Wei JIA, Xiang-min GUAN, Guo-qiang XU, Jun CHEN, Yan-bo ZHU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第3期   页码 425-437 doi: 10.1631/FITEE.1800749

摘要: 随着无人机行业快速发展,无人机入侵带来的威胁和挑战引起越来越多关注。雷达网络检测是无人机入侵防御的重要手段之一。为在有限雷达资源下形成紧密可靠的雷达监视网络,雷达网优化部署至关重要。然而,由于非线性且变量紧密耦合,雷达网部署优化问题难以解决。提出基于反馈机制的邻居学习策略和精英种群局部搜索策略的改进萤火虫算法,以平衡开发与探索能力,同时采用混沌序列初始化萤火虫位置,提高种群多样性。标准优化测试函数实验和典型雷达部署案例实验表明,该改进萤火虫算法比经典萤火虫算法和4个近期提出的改进算法有更好寻优性能,能有效解决雷达网部署优化问题。

关键词: 改进萤火虫算法;雷达监视网络;部署优化;无人机入侵防御    

樊邦奎:低空网络与无人机(2019年10月13日)

樊邦奎(院士)

2021年01月20日

关键词: 导航与测绘    

标题 作者 时间 类型 操作

Effect of UAV prewetting application during the flowering period of cotton on pesticide droplet deposition

Weixiang YAO, Xianju WANG, Yubin LAN, Ji JIN

期刊论文

Multi-UAV collaborative system with a feature fast matching algorithm

Tian-miao Wang, Yi-cheng Zhang, Jian-hong Liang, Yang Chen, Chao-lei Wang,zycet@126.com

期刊论文

Multi-UAV cooperative target tracking with bounded noise for connectivity preservation

Rui Zhou, Yu Feng, Bin Di, Jiang Zhao, Yan Hu,jzhao@buaa.edu.cn

期刊论文

大型无人机系列的研制与发展

赵煦

期刊论文

Energy-efficient trajectory planning for a multi-UAV-assisted mobile edge computing system

Pei-qiu Huang, Yong Wang, Ke-zhi Wang,pqhuang@csu.edu.cn,ywang@csu.edu.cn,kezhi.wang@northumbria.ac.uk

期刊论文

基于自适应文化基因算法的无人机搜救规划

洪立斌1,王玥2,杜怡辰2,陈鑫1,郑宇军1

期刊论文

The computational fluid dynamic modeling of downwash flow field for a six-rotor UAV

Yongjun ZHENG, Shenghui YANG, Xingxing LIU, Jie WANG, Tomas NORTON, Jian CHEN, Yu TAN

期刊论文

基于多目标社会学习鸽群优化的多无人机避障控制

阮婉莹1,段海滨1,2

期刊论文

基于一致性的三维多无人机高精度编队控制策略

Mao-de YAN, Xu ZHU, Xun-xun ZHANG, Yao-hong QU

期刊论文

一种基于轨迹动力学的任务导向型飞行自组网赛博物理路由协议

胡蝶, 杨少石, 龚旻, 冯志勇, 祝学军

期刊论文

多点协同传输机制下的多层无人机—地面异构网络覆盖性能分析

王维昊,蒋逸凡,费泽松,郭婧

期刊论文

基于最大密度的小型无人机电机速度估计与故障检测

Jefferson S. SOUZA1,Moises C. BEZERRIL1,Mateus A. SILVA1,Frank C. VERAS2,Abel LIMA-FILHO3,Jorge Gabriel RAMOS4,Alisson V. BRITO1

期刊论文

用于规划快速变化无人机群的动态值迭代网络

李伟1,杨波威1,宋广华1,姜晓红2

期刊论文

基于改进萤火虫算法的雷达网络最优化部署

Xue-jun ZHANG, Wei JIA, Xiang-min GUAN, Guo-qiang XU, Jun CHEN, Yan-bo ZHU

期刊论文

樊邦奎:低空网络与无人机(2019年10月13日)

樊邦奎(院士)

2021年01月20日

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