无人机协同目标感知技术是有人机无人机混合运行的重要安全保障.针对复杂空域环境下的感知可靠性问题,分析大中型无人机的复杂融合空域运行场景,并确定无人机协同目标感知的精准性、高实时性、抗干扰性和低载荷性等需求,提出一种四单元...无人机协同目标感知技术是有人机无人机混合运行的重要安全保障.针对复杂空域环境下的感知可靠性问题,分析大中型无人机的复杂融合空域运行场景,并确定无人机协同目标感知的精准性、高实时性、抗干扰性和低载荷性等需求,提出一种四单元阵列天线和数字化射频体制的无人机协同目标感知系统架构;同时,结合空管雷达信号特性和天线体制,设计方位感知算法,通过修正协方差矩阵、信号子空间加权和噪声子空间加权等方法,设计基于多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)的空间谱估计算法,并提出基于子空间分解的幅相误差在线估计算法;最后,开展算法仿真试验和实际空域环境飞行试验.研究结果表明:相比传统MUSIC算法,优化算法的方位感知高分辨性能提升23.3%,并改善了无人机协同目标方位感知的高实时性、抗干扰性和低载荷性.展开更多
飞机环境监视系统是保证航空器全飞行过程安全航行的重要航电子系统。针对系统的开放性、可扩展性和低总耗需求,首先提出了基于传感器开放式系统架构(Sensor Open System Architecture,SOSA)的系统功能架构,从系统运行支持、发射/接收...飞机环境监视系统是保证航空器全飞行过程安全航行的重要航电子系统。针对系统的开放性、可扩展性和低总耗需求,首先提出了基于传感器开放式系统架构(Sensor Open System Architecture,SOSA)的系统功能架构,从系统运行支持、发射/接收器、信号/目标处理、分析与开发、信息传达、管理服务等6个顶层模块定义了49个标准功能组件,实现功能域的解耦。设计了基于像素级、特征级和决策级融合的机载多源融合感知算法框架,实现对合作目标和非合作目标的综合态势感知。提出了由零中频体制通用射频收发通道、基于“平台+APP”的数据处理资源平台等构成的分布式综合化硬件架构,实现硬件资源的集约化和软件功能的增量扩展。硬件平台的试验评估表明,分布式架构相比联合式和集中式架构,系统在重量、体积和功耗方面分别提升了49%和34%,同时具备更好的可靠性和开放性。展开更多
为提高终端区时空资源利用率,增强空中交通运行效率,研究了复杂终端区进场交通流优化排序问题。通过深入剖析终端区进场定位点、航路航线、多跑道系统等资源运行特性,综合考虑尾流间隔、移交间隔、多跑道运行间隔等各类约束限制,以及最...为提高终端区时空资源利用率,增强空中交通运行效率,研究了复杂终端区进场交通流优化排序问题。通过深入剖析终端区进场定位点、航路航线、多跑道系统等资源运行特性,综合考虑尾流间隔、移交间隔、多跑道运行间隔等各类约束限制,以及最小化航班延误时间、最大化跑道运行容量、最小化终端区飞行时间等优化目标,建立了复杂终端区进场交通流优化排序模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法对所建模型进行求解。选取上海多机场组成的复杂终端区进行实例验证,仿真实验表明提出的优化方法相比先到先服务方法(First come first serve,FCFS),航班总延误时间减少20.7%,终端区等待时间减少60.7%,终端区进场交通流运行效率得到显著提升。展开更多
基金This work was supported by the National Key R&D Program of China(No.2022YFB4300905)the National Natural Science Foundation of China(No.61903187)the Natural Science Foundation of Jiangsu Province(No.BK20190414).
文摘无人机协同目标感知技术是有人机无人机混合运行的重要安全保障.针对复杂空域环境下的感知可靠性问题,分析大中型无人机的复杂融合空域运行场景,并确定无人机协同目标感知的精准性、高实时性、抗干扰性和低载荷性等需求,提出一种四单元阵列天线和数字化射频体制的无人机协同目标感知系统架构;同时,结合空管雷达信号特性和天线体制,设计方位感知算法,通过修正协方差矩阵、信号子空间加权和噪声子空间加权等方法,设计基于多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)的空间谱估计算法,并提出基于子空间分解的幅相误差在线估计算法;最后,开展算法仿真试验和实际空域环境飞行试验.研究结果表明:相比传统MUSIC算法,优化算法的方位感知高分辨性能提升23.3%,并改善了无人机协同目标方位感知的高实时性、抗干扰性和低载荷性.
文摘飞机环境监视系统是保证航空器全飞行过程安全航行的重要航电子系统。针对系统的开放性、可扩展性和低总耗需求,首先提出了基于传感器开放式系统架构(Sensor Open System Architecture,SOSA)的系统功能架构,从系统运行支持、发射/接收器、信号/目标处理、分析与开发、信息传达、管理服务等6个顶层模块定义了49个标准功能组件,实现功能域的解耦。设计了基于像素级、特征级和决策级融合的机载多源融合感知算法框架,实现对合作目标和非合作目标的综合态势感知。提出了由零中频体制通用射频收发通道、基于“平台+APP”的数据处理资源平台等构成的分布式综合化硬件架构,实现硬件资源的集约化和软件功能的增量扩展。硬件平台的试验评估表明,分布式架构相比联合式和集中式架构,系统在重量、体积和功耗方面分别提升了49%和34%,同时具备更好的可靠性和开放性。
文摘为提高终端区时空资源利用率,增强空中交通运行效率,研究了复杂终端区进场交通流优化排序问题。通过深入剖析终端区进场定位点、航路航线、多跑道系统等资源运行特性,综合考虑尾流间隔、移交间隔、多跑道运行间隔等各类约束限制,以及最小化航班延误时间、最大化跑道运行容量、最小化终端区飞行时间等优化目标,建立了复杂终端区进场交通流优化排序模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法对所建模型进行求解。选取上海多机场组成的复杂终端区进行实例验证,仿真实验表明提出的优化方法相比先到先服务方法(First come first serve,FCFS),航班总延误时间减少20.7%,终端区等待时间减少60.7%,终端区进场交通流运行效率得到显著提升。