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势场理论的多无人机协同路径规划方法 被引量:7
1
作者 包勇 符小卫 高晓光 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第3期10-12,共3页
在势场理论的基础上对穿越多威胁区的无人机路径进行了协同规划,在规划中将每个威胁区按实际情况分为极危险区域和次危险区域,而这些威胁不仅包括己方情报所得的已知威胁,而且包括在执行攻击任务过程中新发现的突发威胁,然后利用物理学... 在势场理论的基础上对穿越多威胁区的无人机路径进行了协同规划,在规划中将每个威胁区按实际情况分为极危险区域和次危险区域,而这些威胁不仅包括己方情报所得的已知威胁,而且包括在执行攻击任务过程中新发现的突发威胁,然后利用物理学中的扩散方程建立势场,并在已建立的势场中对多无人机进行整体协同路径规划。在建立模型的同时,进行了仿真模拟,仿真结果表明了该方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 势场理论 无人机 协同路径规划
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基于势场理论的路口区域车辆群体安全模型
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作者 武彪 朱西产 +1 位作者 马志雄 林瑜 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期156-164,共9页
群体安全是车路协同环境下智能网联汽车研究的重要组成部分。在具有强结构和弱规则特性的路口区域,车辆行驶的群体安全表征可以提高路口区域安全性。首先,基于势场理论构建车辆势能场模型,通过边界势能、车辆势能、速度势能对单一车辆... 群体安全是车路协同环境下智能网联汽车研究的重要组成部分。在具有强结构和弱规则特性的路口区域,车辆行驶的群体安全表征可以提高路口区域安全性。首先,基于势场理论构建车辆势能场模型,通过边界势能、车辆势能、速度势能对单一车辆行为进行安全泛化表征;然后,通过势能场密度等高线分布特性构建群体车辆安全特征参数和边界范围;最后,采用自然驾驶数据进行虚拟仿真,结果显示,路口区域直行、左转、右转等场景下的车辆群体安全势能阈值为2500,并且安全势能周期性变化规律与交通信号相位变化规律一致,表明所建模型可以准确表征路口区域群体车辆的行为和安全状态,从而验证了路口区域车辆群体安全模型的正确性与有效性。 展开更多
关键词 智能网联汽车 群体安全 自然驾驶 势场理论
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海战场态势定量分析模型及其可视化方法
3
作者 牛晓博 杨露菁 李启元 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期183-187,共5页
现代战争中如何对战场态势进行分析,辅助指挥员及时做出正确的决策成为各国军事领域研究的重点方向之一。提出一种海战场态势定量分析与评估模型,并针对该模型提出了基于等值线法与势场理论的可视化分析方法,既解决传统态势分析方法工... 现代战争中如何对战场态势进行分析,辅助指挥员及时做出正确的决策成为各国军事领域研究的重点方向之一。提出一种海战场态势定量分析与评估模型,并针对该模型提出了基于等值线法与势场理论的可视化分析方法,既解决传统态势分析方法工程上难以实现的问题,又可以将态势判断的主动权交给指挥员,从而极大提高态势分析的可靠性与可信度。 展开更多
关键词 海战 定量分析与评估 可视化分析 等值线 势场理论
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基于改进势场法的无人机编队协同避障控制算法 被引量:4
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作者 孙翊君 代冀阳 +1 位作者 应进 聂航 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第5期299-304,312,共7页
为了解决多无人机存在的自碰撞与障碍碰撞及编队通信架构等问题,在二阶模型的编队系统基础上,提出一种由图论和人工势场理论相结合的分布式编队控制策略。依据运动学原理建立无人机模型,以固定无向的通信拓补结构为基础,引入分段思想、... 为了解决多无人机存在的自碰撞与障碍碰撞及编队通信架构等问题,在二阶模型的编队系统基础上,提出一种由图论和人工势场理论相结合的分布式编队控制策略。依据运动学原理建立无人机模型,以固定无向的通信拓补结构为基础,引入分段思想、旋转力、机间势场力来改进势场合力函数,以解决可能出现的目标不可达、死锁、编队安全问题,精准实现编队避障、避碰与航迹预规划;根据一致性理论对无人机状态误差进行修正,设计编队协同避障控制律以实现期望状态一致与航迹规划;通过构造Hamilton函数与反证法进行稳定收敛性分析,证明所提出控制算法的收敛一致性。通过仿真结果表明,无人机编队能够有效进行避障并快速达到期望一致。 展开更多
关键词 无人机编队 一致性算法 图论 人工势场理论
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面向复杂空域的多航空器交互风险评估方法
5
作者 艾毅 万琪峰 +3 位作者 韩珣 李玥阳 庾映雪 丛玮 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-10,共10页
为评估复杂交通场景下的多航空器的交互风险,由空中交通风险与势场理论的相似性,创新性地提出了“多航空器与空域环境的交互势场”概念。构造以航空器、空域点关键及航路为势场源的交互势场,并分别提出了航空器、空域关键点及航路交互... 为评估复杂交通场景下的多航空器的交互风险,由空中交通风险与势场理论的相似性,创新性地提出了“多航空器与空域环境的交互势场”概念。构造以航空器、空域点关键及航路为势场源的交互势场,并分别提出了航空器、空域关键点及航路交互势场的生成函数模型;构造随时间变化的历史航迹势场模型,提出考虑历史航迹的短期影响效应的交互势场修正方法;考虑航空器在水平与垂直维度的多场景安全间隔标准,求解满足安全间隔标准的交互势场生成函数参数;考虑多势场源的交互特征,提出了航空器、空域关键点及航路交互势场的融合机制。借鉴势场力与势能的转化关系,提出了基于势能的航空器交互风险指标R_(PE),从能量的角度,揭示了多航空器交互以及航空器与空域环境交互的风险变化过程。为验证评估方法的有效性,以国内某真实扇区为场景开展仿真实验,结果表明:①与其他风险表征指标相比,所提的交互风险指标R_(PE)更接近于空中交通管制员感知到的风险指数;②在某些区间,R_(PE)表现的更为灵敏,平均绝对误差为0.077,明显低于传统基于冲突时间的风险指数RATSR。综上,本文所提出的交互风险评估方法有望为未来空中复杂交通场景的风险管理提供更加精确的决策支撑。 展开更多
关键词 交通安全 多航空器交互 势场理论 风险评估
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基于“居住场势”理论的乡村聚落景观空间重构——以厦门市灌口镇为例 被引量:27
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作者 梁发超 刘诗苑 刘黎明 《经济地理》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第3期193-200,共8页
以"居住场势"理论为指导,采用"居住场势"度量法和三维空间分类法,建构一种功能导向的乡村聚落景观空间重构模式识别方法,并以厦门市灌口镇为典型案例区进行实证研究。结果表明,该研究区乡村聚落"居住场势"... 以"居住场势"理论为指导,采用"居住场势"度量法和三维空间分类法,建构一种功能导向的乡村聚落景观空间重构模式识别方法,并以厦门市灌口镇为典型案例区进行实证研究。结果表明,该研究区乡村聚落"居住场势"分量地域特征差异明显,近郊型村落生产分量和生活分量明显高于远郊型村落,中心村落生活分量和生产分量分布特征基本一致;灌口镇乡村聚落景观划分为4种空间重构模式区,分别为Ⅰ类生态涵养式重构模式、Ⅱ类乡村社区化重构模式、Ⅲ类乡村产业化重构模式和Ⅳ类生态约束发展型重构模式,且不同的重构阶段,乡村聚落景观空间形态差异显著。研究认为,以"居住场势"理论为指导进行乡村聚落景观空间重构模式的设计,充分考虑了乡村聚落景观的功能导向与资源禀赋,可为乡村景观规划编制提供技术支撑和方法指导。 展开更多
关键词 农村社区 乡村聚落景观 生产、生活、生态空间 “居住理论 空间重构 灌口镇
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基于数字地图的威胁空间建模与仿真 被引量:13
7
作者 于雷 任波 +1 位作者 陈中起 周焘 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第12期61-63,共3页
利用雷达地形遮蔽盲区进行低空突防对敌人地面目标进行攻击是航迹规划关键技术之一。在综合考虑作战区域地形、敌方防空力量等因素条件下,应用人工势场理论对威胁空间的威胁级别进行量化处理,建立了战区势场模型。通过仿真证明,该模型... 利用雷达地形遮蔽盲区进行低空突防对敌人地面目标进行攻击是航迹规划关键技术之一。在综合考虑作战区域地形、敌方防空力量等因素条件下,应用人工势场理论对威胁空间的威胁级别进行量化处理,建立了战区势场模型。通过仿真证明,该模型更加符合真实的战场环境,为战斗机任务规划特别是航迹规划提供了参考依据。 展开更多
关键词 地形遮蔽 航路规划 人工势场理论 数字地图
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对地任务规划系统威胁空间综合量化建模与仿真 被引量:8
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作者 黄俊 于雷 +1 位作者 李战武 任波 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1033-1036,共4页
针对任务规划系统中传统威胁建模存在的缺陷,提出一种威胁空间综合量化建模的方法。将威胁空间分为"硬威胁空间"和"软威胁空间",着重对软威胁空间的量化建模进行了研究;通过将数字地图转化成极坐标辅助网格,并借助... 针对任务规划系统中传统威胁建模存在的缺陷,提出一种威胁空间综合量化建模的方法。将威胁空间分为"硬威胁空间"和"软威胁空间",着重对软威胁空间的量化建模进行了研究;通过将数字地图转化成极坐标辅助网格,并借助辐射的概念,对雷达与防空火力两类软威胁空间的边界进行了精确建模;采用概率的方法得到软威胁空间的威胁分布,并引入势场理论对软威胁空间进行了量化,将软硬威胁量化进行融合,最终得到威胁空间的综合量化分布;仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 对地任务规划系统 威胁建模 势场理论 综合量化
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大型地下埋设管道智能施工机械手的路径规划研究
9
作者 杨祖一 《辽宁省交通高等专科学校学报》 2010年第3期16-18,共3页
针对机械手的动态不均匀性和运动学冗余性特点,基于人工势场理论与模糊理论,利用模糊系统逼近调和函数的梯度的方法进行路径规划,通过仿真来检验该方法的可行性。结果表明:该方法具有明显的柔性和自适应性。表现出某种智能特征,实现了... 针对机械手的动态不均匀性和运动学冗余性特点,基于人工势场理论与模糊理论,利用模糊系统逼近调和函数的梯度的方法进行路径规划,通过仿真来检验该方法的可行性。结果表明:该方法具有明显的柔性和自适应性。表现出某种智能特征,实现了路径的寻优规化。 展开更多
关键词 机械手 路径规划 人工势场理论 模糊理论
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基于全局SLAM的四足机器人路径规划研究 被引量:5
10
作者 刘宇飞 江磊 +1 位作者 邢伯阳 王志瑞 《无人系统技术》 2021年第6期57-64,共8页
感知与导航控制是足式机器人适应复杂地形、实现自主行走、达到人机交互的核心关键技术,是足式机器人区别于有人装备、成为地面无人系统的关键。首先,针对野外复杂环境的地形重建和定位难题,采用基于雷达点云信息的全局SLAM定位系统,提... 感知与导航控制是足式机器人适应复杂地形、实现自主行走、达到人机交互的核心关键技术,是足式机器人区别于有人装备、成为地面无人系统的关键。首先,针对野外复杂环境的地形重建和定位难题,采用基于雷达点云信息的全局SLAM定位系统,提出了一种基于拓扑度量相结合的定位框架,实现了在室外环境的地形建模和定位。其次,针对四足机器人的运动和高频振动的情况,采用全局地形下基于Dijkstra算法的路径规划实现了四足机器人的自主导航任务,利用局部地形下基于人工势场理论的自主避障策略,实现了四足机器人在全局地形下的定位导航及局部实时避障。试验结果表明,四足机器人可以准确地在全局地图中定位并实现导航,在局部地图中可以完成实时最优路径避障,证明了所提方法的有效性,实现了四足机器人的野外环境全局地图自主行走。所提定位规划方法有利于地面机器人导航能力的提升。 展开更多
关键词 全局SLAM DIJKSTRA算法 人工势场理论 四足机器人 自主行走
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'The Theory of Field-Effect Transistors XII.The Bipolar Drift and Diffusion Currents(1-2-MOS-Gates on Thin-Thick Pure-Impure Base)
11
作者 揭斌斌 薩支唐 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1227-1241,共15页
The previous report (XI) gave the electrochemical-potential theory of the Bipolar Field-Effect Transistors. This report (XII) gives the drift-diffusion theory. Both treat 1-gate and 2-gate, pure-base and impure-ba... The previous report (XI) gave the electrochemical-potential theory of the Bipolar Field-Effect Transistors. This report (XII) gives the drift-diffusion theory. Both treat 1-gate and 2-gate, pure-base and impure-base, and thin and thick base. Both utilize the surface and bulk potentials as the parametric variables to couple the voltage and current equations. In the present drift-diffusion theory, the very many current terms are identified by their mobility multiplier for the components of drift current,and the diffusivity multiplier for the components of the diffusion current. Complete analytical driftdiffusion equations are presented to give the DC current-voltage characteristics of four common MOS transistor structures. The drift current consists of four terms: 1-D (One-Dimensional) bulk charge drift term, 1-D carrier space-charge drift term,l-D Ex^2 (transverse electric field) drift term,2-D drift term. The diffusion current consists of three terms: 1-D bulk charge diffusion term,l-D carrier space-charge diffusion term,and 2-D diffusion term. The 1-D Ex^2 drift term was missed by all the existing transistor theories, and contributes significantly, as much as 25 % of the total current when the base layer is nearly pure. The 2-D terms come from longitudinal gradient of the longitudinal electric field,which scales as the square of the Debye to Channel length ratio, at 25nm channel length with nearly pure base, (LD/L)^2 = 10^6 but with impurity concentration of 10^18cm^-3 , (LD/L)^2 = 10^-2 . 展开更多
关键词 bipolar field-effect transistor theory surface potential drift and diffusion theory single-gate impure-base double-gate impure-base
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Shape Coexistence in Neutron-Deficient At Isotopes in Relativistic Mean-Field Model 被引量:1
12
作者 LIANG Jun 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2007年第4X期705-709,共5页
The potential energy surfaces are calculated for neutron-deficient At isotopes from A - 190 to 207 in an axially deformed relativistic mean-field approach, using a quadratic constraint scheme for the first time. We fi... The potential energy surfaces are calculated for neutron-deficient At isotopes from A - 190 to 207 in an axially deformed relativistic mean-field approach, using a quadratic constraint scheme for the first time. We find several minima in the potential energy surface for each nucleus, shape-coexistence, and quadratic deform are discussed. 展开更多
关键词 shape-coexistence relativistic mean-field theory deformation constrained calculation potentialenergy surface
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Magnetic-structure coupling dynamic model of a ferromagnetic plate parallel moving in air-gap magnetic field 被引量:1
13
作者 Yuda Hu Tianxiao Cao Mengxue Xie 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第10期145-155,共11页
Aiming at the air-gap magnetic field excited by wall armatures,Laplace’s partial differential equation of air-gap magnetic potential is achieved by means of the electromagnetic field theory.According to the magnetic ... Aiming at the air-gap magnetic field excited by wall armatures,Laplace’s partial differential equation of air-gap magnetic potential is achieved by means of the electromagnetic field theory.According to the magnetic boundary conditions and the method of separation of variables,the magnetic potential of the air-gap magnetic field is obtained.Based on the magnetization force model and Lorentz force of ferromagnetic thin-walled structures,and introducing the electromagnetic constitutive relations and boundary conditions,the calculation model of electromagnetic force of the soft ferromagnetic thin plate moving in air-gap magnetic field is established.Considering geometric nonlinearity,expressions of strain energy and kinetic energy of the elastic thin plate and the work of forces are given,respectively.The magnetic-structure coupling nonlinear vibration equations of ferromagnetic thin plate parallel moving in the air-gap magnetic field excited by armatures are obtained by using the Hamilton principle,which can be of the characterization of the system dynamics model with electro-magneto-velocity-mechanical interaction.Through numerical examples,primary resonance characteristics of the strip thin plate under the action of air-gap magnetic force are obtained.The results show that the two stable amplitude values will increase as amplitude of magnetic potential increases and thickness of air-gap decreases,and the amplitude’s multi-valued region will change due to the varieties of magnetic potential,air-gap and velocity.The model established in this paper is a theoretical reference for investigation on the multi-field coupling dynamic behaviors of structures moving in complex electromagnetic fields. 展开更多
关键词 Ferromagnetic thin plate Magnetic-structure coupling dynamics Air-gap magnetic field In-plane motion Magnetic potential equation
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Underwater moving noise source identification based on hybrid near-field acoustical holography 被引量:2
14
作者 HU Bo YANG DeSen +1 位作者 SHI ShengGuo SUN Yu 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2011年第9期1570-1578,共9页
Near-field acoustical holography (NAH) is a powerful tool for identifying noise sources and visualizing acoustic field. By recording the acoustic pressures in the near-field, the acoustic quantities in the whole 3-D f... Near-field acoustical holography (NAH) is a powerful tool for identifying noise sources and visualizing acoustic field. By recording the acoustic pressures in the near-field, the acoustic quantities in the whole 3-D field can be reconstructed and predicted. However, the current theory of NAH is not applicable to tracking large scale moving noise sources. Therefore, the hybrid near-field acoustical holography is developed for reconstructing acoustic radiation, which is derived from statistically optimized near-field acoustical holography (SONAH) and moving frame acoustical holography (MFAH). The theoretical formulation is systematically addressed. This method enables us to visualize the noise generated by moving noise sources and the measurement array can be smaller than the source, which improves the practicability and efficiency of this technology. Numerical simulations are presented to demonstrate the advantages of hybrid NAH. Then, two experiments have been carried out with a line array of hydrophones. The results of simulations and experiments support the proposed theory, which shows the advantage of hybrid NAH in the reconstruction of an acoustic field in an underwater holographic measurement. 展开更多
关键词 near-field acoustical holography statistically optimized moving noise source
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