赵玉飞
- 作品数：17 被引量：79H指数：6
- 供职机构：哈尔滨工程大学自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术兵器科学与技术交通运输工程更多>>
- 改进粒子群算法在UUV航迹规划中的应用被引量：9
- 2013年
- 提出一种改进的粒子群算法,在粒子进化过程中将种群中粒子两个为一对,分成若干对.每次进化之后对每对粒子中的两个粒子进行比较,代价函数小的粒子作为较优粒子正常进化,代价函数大的粒子作为次优粒子,进化时速度变量按一定概率进行变异.通过测试函数对改进粒子群算法性能的验证表明改进粒子群算法具有较好的搜索精度、稳定性及搜索速度.将改进粒子群算法用于无人水下航行器(UUV)三维航迹规划中,仿真结果表明:利用粒子群算法寻找航迹规划代价函数最小点,得到下一规划点,从而实现航迹规划,取得了较好的效果.
- 严浙平邓超赵玉飞李本银
- 关键词：粒子群无人水下航行器航迹规划测试函数
- 双种群粒子群算法及其在UUV路径规划中的应用被引量：6
- 2013年
- 提出一种双种群粒子群算法,在粒子进化过程中,具有当前最优位置的种群侧重于局部搜索,而不具有当前最优位置的种群侧重于全局搜索。两个种群在进化过程中受共同的群体最优位置影响进行进化,从而实现信息共享,协调进化。利用几个测试函数对算法性能进行分析验证,并与其他改进算法进行比较,结果表明算法在搜索精度、稳定性以及搜索速度上均优于改进算法。将双种群粒子群算法用于UUV三维空间轨迹规划问题,获得了满意的规划效果。
- 严浙平邓超迟冬南赵玉飞
- 关键词：粒子群双种群路径规划
- 一种基于导航误差空间的无人水下航行器路径规划方法被引量：5
- 2014年
- 无人水下航行器(UUV)的传统路径规划方法常忽略对路径安全有重要影响的导航误差约束。针对此问题,将导航误差引入环境模型中,提出一种基于导航误差空间(NES)的全局路径规划方法。NES综合自身位置、导航误差和环境信息,将随机导航误差转化为有确定代价的约束条件。提出符合实际导航特点的导航误差传递模型,并采用圆概率偏差(CEP)评估导航精度。目标代价同时考虑了路径长度和航行安全性等因素。运用改进A*算法进行路径搜索,获得最优路径。数字海洋环境仿真实验表明,提出的规划算法简便、快速,可有效降低路径的安全风险。
- 严浙平赵玉飞陈涛周佳加
- 关键词：无人水下航行器
- 基于双目视觉的UUV避障半实物仿真系统
- 2012年
- 由于无人水下航行器(UUV)避障研究的实物海洋试验成本高且风险较大,故针对在试验室进行UUV自主避障规划的需求,利用双目视觉展开了UUV避障半实物仿真试验系统的设计研究,包括多自由度运动台架模拟UUV的运动,双目摄像机代替前视声纳作为避障传感器。阐述了实物双目视觉子系统的关键技术和UUV模型子系统的软件实现方法,以及系统的体系结构、数据交换方法,并进行了基于规则的避障仿真联调试验,结果表明,该系统结构简单,试验实施便利,可作为演示、验证和评估避障路径规划正确性和有效性的实用手段。
- 严浙平姜玲王晓娟赵玉飞
- 关键词：避障半实物仿真双目视觉
- 基于FlexRay总线的UUV通信系统设计与实现被引量：2
- 2013年
- 为满足水下无人航行器(UUV)对高质量通信的需求,将新一代FlexRay总线技术应用到UUV中,构成同步式分布控制系统,取代传统的CAN总线结构;采用飞思卡尔控制器和恩智浦总线驱动器,构建UUV通信网络节点,设计了基于双通道冗余通信方式的总线拓扑,根据UUV特定的控制节点进行了通信总线时槽分配;通过FlexRay总线的速率测试实验,分析了通信帧格式和通信周期结构;实验表明FlexRay总线通信速率可达10Mbps,通信时间可预测,能在重负载通信下为UUV控制系统提供实时可靠的信息。
- 严浙平于金冶张伟赵玉飞张龙海
- 关键词：UUV分布式控制系统网络节点
- UTP/DR组合导航算法研究被引量：3
- 2014年
- 针对UUV水下作业时航位推算存在导航误差积累的问题,研究了水下应答器辅助航位推算组合导航算法。采用"当前"统计模型作为航位推算模型,更准确地描述了航行器的运动状态。利用水下应答器与航位推算算法相组合,对航位推算导航误差进行校正。为获得更好的滤波效果,采用平方根容积卡尔曼滤波算法作为组合导航系统的滤波算法,并将其与EKF滤波算法进行比较。仿真实验表明,平方根容积卡尔曼滤波算法较EKF算法具有更好的滤波精度;UTP/DR组合导航算法有效避免了因导航误差积累而导致的导航定位误差发散问题,获得了较好的导航定位效果。
- 严浙平邓超李本银赵玉飞
- 关键词：航位推算
- 基于模型的有限预测逆跟踪控制
- 2015年
- 针对水下无人潜航器(unmanned underwater vehicle,UUV)非最小相位的特性,提出利用有限预测逆方法实现其精确的跟踪控制.利用系统逆方法计算当前时刻t_c的有界的逆输入,需要已知所有未来时刻的理想输出信息.为了有效利用未来时刻的理想输出数据,并提高计算效率,提出将时间窗内理想输出的预测信息用于逆算法中,来求取控制输入值,从而实现对UUV的路径跟踪控制.有限预测逆方法是利用从当前时刻到未来T_p时刻内的理想路径来获得逆输入,可以实现在线控制.通过给定的精确逆输入与利用有限预测逆方法所求得的输入之间的误差,对参数T_p和m进行优化.通过实验验证了该方法的有效性,并对比说明了跟踪误差与优化参数T_p之间的呈指数递减的关系.
- 迟冬南严浙平赵玉飞
- 关键词：非最小相位系统
- 粒子群优化平方根强跟踪CKF及应用被引量：2
- 2015年
- 提出一种粒子群优化平方根强跟踪容积卡尔曼滤波算法,并将其用于水下应答器辅助航位推算组合导航系统.以强跟踪滤波器为理论框架,结合容积卡尔曼滤波器,设计了平方根强跟踪容积卡尔曼滤波器.提出一种改进的粒子群算法,将粒子两两为一对分成若干对,每进化一次后,比较两个粒子的代价函数值,代价函数值较优的粒子,搜索方向侧重于群体历史经验,代价函数较差的粒子,搜索方向侧重于自身历史经验.将改进的粒子群算法用于求取强跟踪滤波器的渐消因子.仿真结果表明在系统模型不准确的情况下所提算法依然能够有效跟踪状态变化,比传统的容积卡尔曼滤波器具有更高的滤波精度和稳定性.
- 严浙平邓超李本银赵玉飞
- 关键词：粒子群航位推算
- 无人水下航行器近海底空间路径规划方法被引量：6
- 2014年
- 针对无人水下航行器(UUV)近海底空间路径规划问题,提出了UUV近海底航行安全深度计算方法.同时,提出一种改进的粒子群优化算法,在粒子进化过程中,根据代价函数的变化,调整粒子进化参数组合。UUV近海底空间路径规划过程中,将最小安全航行深度作为UUV航行深度,在当前路径点,建立UUV路径规划代价函数,利用改进粒子群算法求取代价函数最小点,作为下一路径点,从而逐步得到UUV近海底航行路径。仿真结果显示,利用所提方法,可以规划出一条躲避地形威胁和障碍威胁,并近海底航行的有效路径,用于执行UUV近海底航行任务。
- 严浙平邓超赵玉飞李本银
- 关键词：路径规划粒子群优化算法测试函数
- 支持向量聚类的UUV障碍物孤立点惰性检测被引量：5
- 2012年
- 针对UUV避碰声呐探测障碍物过程中数据的弱可观问题,提出了基于支持向量聚类的障碍物孤立点惰性检测方法.利用基于支持向量的聚类算法将声呐探测的数据划分为噪声点,低威胁障碍物和威胁障碍物.由于噪声点和低威胁障碍物不会对UUV的航行造成威胁,所以根据其分布的随机性特点将其作为孤立点进行检测.为了避免探测数据的过早判定导致的对障碍物的过度估计及误判,提出了惰性算法来降低由原始数据的弱可观性和声呐的过度敏感性所带来的障碍物误判的概率.通过仿真试验和海试数据验证表明了该方法对障碍物数据中孤立点检测的有效性.
- 严浙平迟冬南赵智赵玉飞
- 关键词：UUV孤立点检测支持向量聚类
