在軍事領(lǐng)域中,無人機集群通常會面對強電磁干擾、無線電監(jiān)聽等復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境,為了能夠保障復(fù)雜環(huán)境下無人機集群內(nèi)隱秘、穩(wěn)定的機間通信,利用無線紫外光重構(gòu)機間通信網(wǎng)絡(luò)的研究方向越來越被研究學(xué)者們所重視。在利用機載無線紫外光設(shè)備恢復(fù)無人機集群內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)之前,機間共享信息的減少勢必會增加無人機之間碰撞的概率。本文以搭載無線紫外光設(shè)備的無人機集群為對象,針對無人機之間防碰撞的問題進行研究,具體的研究內(nèi)容如下:（1）針對搭載無線紫外光設(shè)備的無人機集群內(nèi)部防碰撞問題,研究了基于單目標(biāo)軌跡預(yù)測的無線紫外光無人機機間避讓算法。本文利用機載無線紫外光設(shè)備的覆蓋特點、無人機運動特點改進了增強矢量場直方圖算法,并結(jié)合單目標(biāo)軌跡預(yù)測算法實現(xiàn)了路徑規(guī)劃中臨近無人機軌跡的預(yù)測,為避讓提供了更準(zhǔn)確的位置信息。仿真結(jié)果表明,改進后的算法避讓路徑平滑、無明顯抖動,在兩種運動場景中的避讓路徑總長度減少了約3%,路徑規(guī)劃時間減少了約20%。（2）在實際應(yīng)用中,無人機集群內(nèi)部將要面臨多無人機之間的防碰撞問題,因此如何實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的避讓是無人機集群作業(yè)中必不可少的研究部分。本文分析并提出了機載無線紫外光設(shè)備的覆蓋模型—無線紫外... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線紫外光組網(wǎng)與探測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 目標(biāo)軌跡預(yù)測和路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.3 無線紫外光無人機避讓預(yù)警技術(shù)的發(fā)展趨勢
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
2 無線紫外光通信和無人機控制基本理論
    2.1 無線紫外光通信基本理論
        2.1.1 無線紫外光通信模型
        2.1.2 無線紫外光測距模型
    2.2 無線紫外光航空自組網(wǎng)基本理論
        2.2.1 無線紫外光航空自組網(wǎng)的定義
        2.2.2 無線紫外光航空自組網(wǎng)的研究重點與關(guān)鍵技術(shù)
        2.2.3 無線紫外光航空自組網(wǎng)的應(yīng)用前景
    2.3 無人機軌跡預(yù)測基本理論
        2.3.1 無人機控制系統(tǒng)
        2.3.2 無人機坐標(biāo)系
        2.3.3 目標(biāo)軌跡預(yù)測理論
        2.3.4 目標(biāo)軌跡預(yù)測評價指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
3 基于單目標(biāo)軌跡預(yù)測的無線紫外光無人機機間避讓預(yù)警算法研究
    3.1 增強矢量場直方圖法
        3.1.1 CV值的確定
        3.1.2 構(gòu)建直方圖
    3.2 基于無跡卡爾曼濾波的增強矢量場直方圖算法
        3.2.1 無跡卡爾曼濾波算法
        3.2.2 基于無線紫外光的直方圖構(gòu)建
        3.2.3 無人機運動方向最優(yōu)選擇
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 目標(biāo)軌跡預(yù)測性能分析
        3.3.2 算法性能對比分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于多目標(biāo)軌跡預(yù)測的無線紫外光無人機機間避讓預(yù)警策略
    4.1 無線紫外光航空自組網(wǎng)節(jié)點模型
        4.1.1 多目標(biāo)軌跡預(yù)測模型
        4.1.2 機載無線紫外光覆蓋模型
    4.2 基于無跡變換的高斯混合概率假設(shè)密度濾波算法
        4.2.1 高斯混合概率假設(shè)密度濾波算法
        4.2.2 基于無跡變換的高斯混合概率密度濾波算法
    4.3 基于目標(biāo)軌跡預(yù)測的無線紫外光無人機機間避讓預(yù)警策略
        4.3.1 策略的定義
        4.3.2 策略的描述
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 目標(biāo)軌跡預(yù)測性能分析
        4.4.2 算法性能對比分析
    4.5 仿真展示平臺
        4.5.1 仿真展示平臺的結(jié)構(gòu)
        4.5.2 JAVA與 MATLAB混和編程
        4.5.3 仿真平臺展示
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]無線紫外光通信協(xié)作無人機蜂群分簇方法研究[D]. 許杉.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于高斯混合多目標(biāo)濾波器的傳感器控制方法研究[D]. 賀忠良.蘭州理工大學(xué) 2018
[3]基于移動網(wǎng)絡(luò)信息安全的內(nèi)容過濾技術(shù)的研究[D]. 吳熲.華東理工大學(xué) 2015
[4]基于日盲紫外光通信的探測接收技術(shù)研究[D]. 陳君洪.電子科技大學(xué) 2009



本文編號：3678195