无人机航迹平滑算法的分析

航迹平滑作为航迹规划的最后阶段,其重要性不亚于航迹规划算法的研究。本文在分析无人机飞行性能约束的基础上,研究航迹光顺问题;然后详细讨论目前已经开展的航迹光顺研究方法,分别对B样条法、圆弧段串联法、地形光滑法、力平衡法、平滑算子法和滤波法等进行分析,阐述这些算法的优缺点及适用范围。最后综合概括无人机航迹平滑算法研究发展趋势。     

基于蚁群算法的无人机三维航迹规划研究

近年来,随着无人机的应用领域越来越广泛,为了适应更加复杂多变的任务环境和场景,提高无人机自主任务分配和自主飞行控制能力,无人机航迹规划作为无人机任务规划的核心技术,无疑成为当下研究的热点。本文提出了一种基于蚁群算法的无人机三维航路规划方法,通过对蚁群算法原理和模型的分析,再结合三维空间抽象建模原则对路径空间进行划分,通过MATLAB仿真软件编程验证算法的有效性,所提出的算法实现了复杂多任务环境中的任务规划,最终得到基于蚁群算法的最优无人机三维航迹仿真结果。     

基于 RRT 的无人机特征点覆盖搜索算法优化

为提高无人机对特定目标点的覆盖搜索效率,设计一种无人机特征点覆盖搜索算法。首先采用一般的“Z”字型搜索方式确认大致搜索范围,并且以此设置转弯起点、终点及搜索障碍物,然后使用经引入引力分量优化后的快速拓展随机树（RRT）算法产生搜索路径,最后对路径进行圆弧化处理产生最终路径,完成针对特征点的区域覆盖。算法实现与理论分析结果表明,该无人机特征点覆盖搜索算法将“Z”字型搜索与 RRT 快速随机搜索树方法进行集成优化,能较为高效地完成对给定区域特征点的搜索覆盖。     

货车和无人机联合配送路径优化研究

针对国家对环境保护的重视和偏远地区电商配送经常遇到道路坍塌、断交以及空域禁飞等区域限制的难题,考虑客户对于时间和货损的满意度以及固定成本、运输成本、燃油成本和碳排放成本,以配送总成本最小和客户满意度最大为目标,建立考虑区域限制的货车和无人机联合配送多目标优化模型.通过引入人工蜂群算法的分级思想和信息素浓度限制对蚁群算法...     

基于改进粒子群算法的基站选址优化模型

科学技术的快速发展促进了通信网络规模的不断扩大。伴随通信宽带使用量的逐渐增长,基站的覆盖能力正在缩小,使得覆盖同样的区域,所需要的基站数量变得更多。建立基于改进粒子群算法的基站选址优化模型,利用此模型,可以得出新建基站的最优站址,规划新基站的建立,这些新建基站能解决信号覆盖较弱区域的覆盖问题。基于改进粒子群算法的基站选址优化模型,可以为各大运营商在规划建立新基站时提供指导性帮助。     

一种无人机飞行区域拓扑关系判断算法

无人机飞行区域电子围栏规划中的核心问题在于解决无人机所申请飞行区域与禁飞区的冲突,而无人机飞行区域的冲突归根结底在于所申请飞行区域与禁飞区拓扑关系的判断。为了能够有效判断飞行区域之间的拓扑关系,提出一种无人机飞行区域拓扑关系判断方法：基于点集拓扑理论,利用九交模型（9IM）对无人机飞行区域拓扑关系进行重新划分和描述;提出解决无人机电子围栏飞行区域拓扑关系判断的算法流程以及计算实现方法;最后,利用VC++设计飞行区域拓扑关系判断实验。结果表明,该方法能够快速、有效判断出相关拓扑关系。     

空间平行度误差高精度评定程序研发

符合“最小区域”意义上的平行度误差评定,是精密检测所追求的终极目标。对于基准为平面、被测对象为平面或直线的平行度误差,首先针对基准平面上的测量数据,以高精度平面度误差为目标,创新性地探索符合“最小区域”准则的算法以求取基准平面,从而计算出被测对象的平行度误差值。     

一种基于蚁群算法的无人机协同任务规划优化算法

随着无人机在军事领域的广泛应用,越来越多的无人机将应用在未来战场,因此无人机协同规划变得越来越重要。建立了多无人机协同任务分配模型,并研究了模型求解的有效算法。在蚁群算法的基础上提出针对密度较大目标区域的多无人机协同任务规划的优化方法,优化蚁群算法的搜索条件,降低了蚁群算法的时间和空间复杂度。     

一种启发式自优化的紫外线消毒机器人路径规划方法

随着新冠病毒全球蔓延,许多杀毒的技术被提出,特定波长、剂量的紫外线杀毒已被证实有效。大部分紫外线杀毒装置定点安置,机动灵活性不足,而现有移动式紫外线杀毒机器人,场景适配性不强,移动路径未优化,缺乏自主规划能力,造成消毒区域不全面。本研究提出了一种启发式自优化的路径规划（HSPP）方法,设计并实现了路径遍历程序和路径优化程序,先基于SCAN算法,达到全区域的覆盖,再通过路径优化程序,给出移动路径轨迹的近似最小环,缩短机器人移动的路径总长度。本研究比较了HSPP、随机法以及SCAN,由实验结果得知,HSPP算法能够让消毒区域达到全覆盖的目标,同时总路径长度短于SCAN与随机法。     

基于形态学重建的分水岭图像分割实验教学研究

现有分水岭算法对噪声敏感,易出现过度分割现象,导致图像分割边缘不明显。在传统分水岭算法基础上,通过形态学开闭重建来清除图像中的噪声点,并采用最小覆盖运算修改梯度图像,使得局部最小区域仅出现在标记位置,从而消除过分割现象。实验结果表明,与传统标记分水岭算法相比,用改进的算法对硬币图像和火焰图像进行处理,硬币轮廓识别率提高了56.67%,火焰目标分割效果提高了16.15%,取得了较好的图像处理效果。     

基于全覆盖路径规划的地面搜索问题研究

对简化的地面搜索问题进行研究。首先用最小覆盖原理求出组内每个人的实际搜索半径;考虑组内所有搜索队员作为一个整体沿区域扫描线方向进行搜索,从而可导出一组搜索队伍总的搜索宽度;然后用搜索队伍总的搜索宽度对目标区域进行栅格化;最后采用基于栅格地图的全覆盖路径规划算法对问题1进行求解。对问题2。首先根据时间均衡原则和各组人数均衡原则,确定好各组人数与各组区域优化分配,于是问题2就转化为问题1,便可采用问题1的模型进行求解。理论分析与计算结果表明该方案是可行的。     

一种改进的BRICH算法及其应用

BIRCH算法是一种针对海量数据集的聚类算法,通过计算新数据点CF-new与根结点各子节点的距离,反复迭代,最终将CF new加入到Mincluster中,该算法在插入新数据点时没有考虑同一叶子节点下簇簇间关系。针对这一缺陷,提出改进算法BC BIRCH,在CF new与距离最小簇合并后,阈值大于T的情况下,找到与第一次合并的簇距离最小的簇,再次进行合并,反复迭代。最后,将该算法应用于文本挖掘中,其效果比BIRCH算法效果好。     

求解凸二次规划问题的一个改进内点算法

本文对一类利用对数障碍函数法求解凸二次规划问题的内点算法进行了改进,使得改进后的算法在每次迭代中只需考虑目标函数Hesse阵的部分信息,该算法结构简单、计算量小,而且通过数值测试验证了此方法的有效性。     

基于网格模型的三维区域面积测量

提出一种基于网格模型的物体区域面积计算方法,首先通过人机交互选取区域特征点,根据特征点生成整个区域的边界,采用平面与网格求交线的方法生成两点间最直的测地线,用测地线圈划整个区域的边界。重建被切割后的区域网格,通过区域生长法得到区域内所有三角面片的拓扑信息和坐标信息,将所有小面片的面积相加得到整个所选区域的面积。创新之处在于运用改进的网格切割算法,在切割过程中通过不断修正切割面使生成的切割线达到最优。实验证明,所提方法可行,可有效计算三维物体表面的区域面积,相对误差较小。     

基于DBSCAN聚类的基站选址与扇区角度规划研究

为满足因移动数据业务量急剧增加导致的基站设备覆盖需求,针对2022年MathorCup高校数学建模挑战赛D题,探讨基站选址中的基站位置和基站主方向角度规划问题。首先筛选出已知的极弱覆盖点,再使用基于密度的聚类算法（DBSCAN）在聚类中心处建立宏基站,并根据弱覆盖点到聚类中心的距离,基于数学期望对基站的主方向角度进行规划,得到覆盖率和弱覆盖点;考虑建设成本,在弱覆盖点处建立微基站,因覆盖率仍未达90%,筛选建立微基站和建立宏基站业务量相差最大的点,将部分微基站修改成宏基站,结果可满足覆盖率大于90%的要求。     

基于最小二乘的异步航迹关联算法与仿真

针对多传感器目标跟踪问题,研究了一种多传感器异步航迹融合算法。由于不同传感器的采样时间各不相同,关联算法首先利用最小二乘法将局部航迹同步化,然后利用加权关联算法将局部航迹进行关联.仿真结果表明该算法能够较好地解决异步航迹的关联问题,在跟踪四个交叉目标的情况下,关联正确率接近90%.     

基于电子雷达通信的追踪目标精度优化改进

在无需传感器系统中实现了工作性能良好、精准时间的航迹关联雷达通信,采用Bar Shalom-Campo航迹融合算法优化设计了无反馈形式的分布式航迹融合。理论分析表明,算法能够通过先验信息,实现运算量以及运算难度的降低。实验结果得到:改进的算法的雷达通信过程中误差明显小于单个传感器的误差;优化的航迹融合算法与单一雷达的滤波相比能够显著提高定位精度,定位性能有了明显的改进;优化算法后的系统能够达到多传感融合改进目标定位。这一研究对最大程度的优化系统的工作能力具有明显的理论和实践应用价值。     

多无人机辅助的物联网信息与能量同传优化策略

目前基于无人机的物联网信息与能量同传优化研究大都只考虑了单无人机且部署固定高度的情形,针对这一局限性,设计一个多无人机辅助的信息与能量同传系统,并提出一个联合优化设备关联关系、无人机位置、无人机发射功率和设备功率分割比的多变量固定交替迭代优化算法,以实现设备最小采集能量最大化.在每次迭代中,首先根据信号强度确定关联关系...     

基于JPEG块效应的图像合成篡改检测

该文介绍了利用JEPG块效应,针对JPEG图像合成篡改的盲检测原理,并给出了检测算法的流程。首先计算待测图像水平和垂直方向差分图像的功率谱密度,功率谱密度的计算中用来依次评价图像各区域块效应的滑块,其大小由手动随机设置改进为根据被测图像尺寸自动调整。然后根据定义的块效应评价,确定篡改区域。最后通过实验验证,这种改进不仅有效,而且对篡改对象的尺度缩放、旋转和噪声有一定鲁棒性。     

无人机球面全景图像标注系统研究

针对无人机全景图精确标注需求,分析了传统平面标注方法的局限性,从无人机全景图自身特点出发,提出了几点改进意见：①综合无人机全景图特征,使用球体包装盒将无人机全景图形象展现给用户;②考虑无人机全景图特征,将射线拾取及求交方法应用到标注中,达到精确标注;③使用OpenGL技术进行图形渲染,大幅度提高渲染效率。实验表明：上述改进适合对无人机全景图的标注。