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期刊论文 320

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2006 4

2005 4

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关键词

新能源汽车 4

商用车 2

大型运载火箭 2

显微硬度 2

汽车强国 2

电动汽车 2

膨化硝酸铵 2

车路协同 2

4S 融合 1

5G 1

AD9954 1

BRT专用道 1

Car-to-X 通信系统 1

Halbach阵列 1

SOFC 1

SUF钢板 1

μ综合 1

“天空地”一体化 1

一体化停车棚 1

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排序：展示方式：

Flexible micro flow sensor for micro aerial vehicles

Rong ZHU, Ruiyi QUE, Peng LIU

《机械工程前沿（英文）》 2017年第12卷第4期页码 539-545 doi: 10.1007/s11465-017-0427-0

摘要：

This article summarizes our studies on micro flow sensors fabricated on a flexible polyimide circuit board by a low-cost hybrid process of thin-film deposition and circuit printing. The micro flow sensor has merits of flexibility, structural simplicity, easy integrability with circuits, and good sensing performance. The sensor, which adheres to an object surface, can detect the surface flow around the object. In our study, we install the fabricated micro flow sensors on micro aerial vehicles (MAVs) to detect the surface flow variation around the aircraft wing and deduce the aerodynamic parameters of the MAVs in flight. Wind tunnel experiments using the sensors integrated with the MAVs are also conducted.

关键词： micro flow sensor flexible sensor surface flow sensing aerodynamic parameter micro aerial vehicle (MAV)

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A review of cooperative path planning of an unmanned aerial vehicle group

Hao Zhang, Bin Xin, Li-hua Dou, Jie Chen, Kaoru Hirota,brucebin@bit.edu.cn

《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.2000228

摘要： As a cutting-edge branch of unmanned aerial vehicle (UAV) technology, the of a group of UAVs has attracted increasing attention from both civil and military sectors, due to its remarkable merits in functionality and flexibility for accomplishing complex extensive tasks, e.g., search and rescue, fire-fighting, reconnaissance, and surveillance. Cooperative (CPP) is a key problem for a UAV group in executing tasks collectively. In this paper, an attempt is made to perform a comprehensive review of the research on CPP for UAV groups. First, a generalized optimization framework of CPP problems is proposed from the viewpoint of three key elements, i.e., task, UAV group, and environment, as a basis for a comprehensive classification of different types of CPP problems. By following the proposed framework, a taxonomy for the classification of existing CPP problems is proposed to describe different kinds of CPPs in a unified way. Then, a review and a statistical analysis are presented based on the taxonomy, emphasizing the coordinative elements in the existing CPP research. In addition, a collection of challenging CPP problems are provided to highlight future research directions.

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Dynamic Target Tracking of Unmanned Aerial Vehicles Under Unpredictable Disturbances

Yanjie Chen,Yangning Wu,Limin Lan,Hang Zhong,Zhiqiang Miao,Hui Zhang,Yaonan Wang,

《工程（英文）》 doi: 10.1016/j.eng.2023.05.017

摘要： This study proposes an image-based visual servoing (IBVS) method based on a velocity observer for an unmanned aerial vehicle (UAV) for tracking a dynamic target in Global Positioning System (GPS)-denied environments. The proposed method derives the simplified and decoupled image dynamics of underactuated UAVs using a constructed virtual camera and then considers the uncertainties caused by the unpredictable rotations and velocities of the dynamic target. A novel image depth model that extends the IBVS method to track a rotating target with arbitrary orientations is proposed. The depth model ensures image feature accuracy and image trajectory smoothness in rotating target tracking. The relative velocities of the UAV and the dynamic target are estimated using the proposed velocity observer. Thanks to the velocity observer, translational velocity measurements are not required, and the control chatter caused by noise-containing measurements is mitigated. An integral-based filter is proposed to compensate for unpredictable environmental disturbances in order to improve the anti-disturbance ability. The stability of the velocity observer and IBVS controller is analyzed using the Lyapunov method. Comparative simulations and multistage experiments are conducted to illustrate the tracking stability, anti-disturbance ability, and tracking robustness of the proposed method with a dynamic rotating target.

关键词： Unmanned aerial vehicle Visual servoing Velocity observer Target tracking

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无人机网络中的安全连通性分析 None

Xin YUAN, Zhi-yong FENG, Wen-jun XU, Zhi-qing WEI, Ren-ping LIU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 409-422 doi: 10.1631/FITEE.1700032

摘要：无人机网络的独特特征包括高动态网络拓扑、高移动性以及野外无线环境可能使得无人机网络容易受到攻击和威胁。本文基于无人机行为、运动模式和无人机之间的信道特征，为无人机网络提出一种新颖的信任模型。该信任模型由直接信任、间接信任、信任集成和信任更新4部分组成。基于信任模型，提出一种无人机网络中安全链路的概念，该概念仅在两个无人机之间既有物理链路又有信任链路时存在。此外，利用两架无人机之间的物理连通概率和安全连通概率，分析无人机网络的连通性。通过随机几何方法，推导得到考虑和不考虑多普勒频偏情况下的物理连通概率和安全连通概率的解析表达式。仿真结果表明，与具有和不具有恶意攻击的物理连接概率相比，提出的信任模型可以保证无人机之间的安全通信和可靠连接，并在无人机网络面临恶意攻击和其他安全隐患时提高网络性能。

关键词：无人机网络；信任模型；安全连接；多普勒频移

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具有外部干扰和障碍物的无人机编队分布式博弈策略 Research Article

袁洋1,邓亦敏1,罗斯达2,段海滨1,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1020-1031 doi: 10.1631/FITEE.2100559

摘要：本文研究了具有外部干扰和障碍物的无人机编队分布式博弈策略，该策略基于分布式模型预测控制（MPC）框架和基于Levy飞行的鸽群优化算法（LFPIO）。首先，提出一种非奇异快速终端滑模观测器（NFTSMO）估计无人机受扰动的影响，并利用Lyapunov函数证明该观测器在固定时间内收敛。其次，设计一种基于拓扑重构的避障策略，使无人机能够以较小能量消耗安全通过障碍物。然后，建立一个分布式MPC框架，该框架中每架无人机仅与邻居交换消息，通过设计分布式MPC代价函数，将无人机编队问题转化为博弈问题，并利用基于Levy飞行的鸽群优化算法求解纳什均衡。最后，利用数值仿真对比实验验证所提策略的有效性。

关键词：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

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机械与运载工程领域颠覆性技术战略研究

杨艳明,赵云,邵珠峰,李道春,高增桂,张子龙,沈悦,王林军

《中国工程科学》 2018年第20卷第6期页码 27-33 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.06.005

摘要：

通过文献研究和专家访谈等方法，提出机械与运载工程领域已有或潜在的颠覆性技术：仿生智能技术、无轴轮缘推进技术、智能无人飞行器技术、超回路列车技术和微机电系统，对这五项技术的创新性和颠覆性优势进行了分析，最后提出机械与运载领域颠覆性技术的发展建议。

关键词：机械与运载工程颠覆性技术仿生智能技术无轴轮缘推进技术智能无人飞行器技术超回路列车技术微机电系统

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V/STOL飞机建模与仿真分析

范勇,朱纪洪,孟宪宇,刘凯,杨喜立

《中国工程科学》 2011年第13卷第3期页码 107-112

摘要：

以原理验证机为背景，建立了无尾布局垂直/短距起降飞行器的数学模型，并通过智能自适应方法对其进行了闭环飞行控制，控制量通过控制分配合理的协调各操纵面，最后在MATLAB7.0/Simulink环境下通过数值仿真进行了验证。结果显示，该平台具备垂直/短距起降能力和较好的飞行性能。

关键词：无尾布局飞行器垂直/短距起降飞行器（V/STOL）动力学建模飞行控制

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带状态饱和的四旋翼安全轨迹规划 None

Shu-peng LAI, Meng-lu LAN, Ya-xuan LI, Ben M. CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第1期页码 107-119 doi: 10.1631/FITEE.1800719

摘要：当前，许多基于小型多旋翼的实际应用需考虑障碍物与安全条例的影响。在机载导航计算机有限计算能力下，实时生成安全并符合飞行器动力学特征与状态约束的轨迹，一直以来都是一项挑战。提出一种新型基于安全飞行走廊的轨迹规划方法。该方法可在10 μs内，渐进规划出安全的飞行轨迹。本研究中，安全走廊基于可旋转的多个长方体搭建而成。所提方法已通过模拟和实机实验验证。

关键词：四旋翼飞行器；无人机；运动规划

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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

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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

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四旋翼无人机在博弈中的运动规划研究：一种基于仿真的投影策略迭代方法 Regular Papers

Li-dong ZHANG, Ban WANG, Zhi-xiang LIU, You-min ZHANG, Jian-liang AI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第4期页码 525-537 doi: 10.1631/FITEE.1800571

摘要：数十年来，如何实现在复杂环境中对序列决策问题做出有效合理的决策始终是一个困扰各领域研究者的难题。该决策问题包含状态转移动力学模型、随机因素引入的不确定性、长远决策前沿优化问题以及其他许多难题，包括维数灾难在内的诸多困难使解决这一决策问题的有效方法仍待进一步研究探索。目前，随着增强学习领域不断开发出先进算法，为尝试解决复杂环境中的序列决策问题提供了有潜力的解决方案，并可在实际应用环境中获得较高决策性能。本文提出三维空间中速度可变的一对一四旋翼无人机博弈研究平台，以及一种基于投影策略迭代方法的近似动态规划方法，以学习四旋翼博弈过程中效用函数并生成改进的四旋翼运动决策策略。此外，采用基于仿真的方法，消除维数灾难束缚。仿真结果表明，所提决策方法可在博弈对抗中高效生成有效运动策略，并在与对方四旋翼无人机对抗中能获取并保持有利态势。在肯高迪亚大学网络自动车辆（NAV）实验室进行的飞行实验进一步验证了所提决策方法在实时环境中的决策性能。

关键词：增强学习；近似动态规划；决策；运动规划；无人机

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户外空中双机械手抓取设计和视觉伺服 Article

Pablo Ramon-Soria, Begoña C. Arrue, Anibal Ollero

《工程（英文）》 2020年第6卷第1期页码 77-88 doi: 10.1016/j.eng.2019.11.003

摘要：

本文介绍了一种配备有RGB-D摄像机的使用带有双机械手的无人飞行器（unmanned aerial vehicle, UAV）抓取已知物体的系统。

关键词：空中操纵，抓取设计，视觉伺服

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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

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Dependence of error sensitivity of frequency on bias voltage in force-balanced micro accelerometer

Lili CHEN, Wu ZHOU

《机械工程前沿（英文）》 2013年第8卷第2期页码 146-149 doi: 10.1007/s11465-013-0260-z

摘要：

To predict more precisely the frequency of force-balanced micro accelerometer with different bias voltages, the effects of bias voltages on error sensitivity of frequency is studied. The resonance frequency of accelerometer under closed loop control is derived according to its operation principle, and its error sensitivity is derived and analyzed under over etching structure according to the characteristics of Deep Reaction Ion Etching (DRIE). Based on the theoretical results, micro accelerometer is fabricated and tested to study the influences of AC bias voltage and DC bias voltage on sensitivity, respectively. Experimental results indicate that the relative errors between test data and theory data are less than 7%, and the fluctuating value of error sensitivity under the range of voltage adjustment is less than 0.01 μm . It is concluded that the error sensitivity with designed parameters of structure, circuit and process error can be used to predict the frequency of accelerometer with no need to consider the influence of bias voltage.

关键词： Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) micro accelerometer force-balanced micro accelerometer frequency error sensitivity

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Numerical simulation of micro scale flowing and boiling

Wen WANG, Rui ZHUAN,

《能源前沿（英文）》 2009年第3卷第4期页码 396-401 doi: 10.1007/s11708-009-0049-2

摘要： Numerical simulations of flowing and boiling in micro channels are presented, including the modeling of bubble dynamics of nucleate boiling, and a description of the interface of two phases with the volume-of-fluid (VOF). The two calculated cases are compared with related experimental data in literature. Some simulated results are found corresponding well to the experimental data. The simulated results also show the details of 3-dimensional heat transfer and the flow in micro channels, which are helpful to the investigation of the mechanism of two-phase heat transfer and flow in micro channels.

关键词： volume-of-fluid (VOF) micro channel nucleate boiling bubble dynamics simulation