地形感知对居民公共交通出行方式选择的影响研究——以贵阳市为例

公共交通系统作为城市运转的重要组成部分已成为学界研究的焦点。本文利用贵阳市中心城区调研数据,引入地形感知变量,构建包含潜变量的SEM-Logit模型来分析居民公共交通出行选择影响因素。结果表明:包含潜变量的SEM-Logit模型比不包含潜变量的Logit模型拟合度更佳,个人属性变量中,性别、年龄、受教育程度、个人月收入、驾照持有情况、家中小汽车规模显著影响居民公共交通出行选择;潜变量因素中,目的地可达性、吸引力、地形感知对居民公共交通出行选择造成显著负向影响,即公共服务设施越便捷、小区吸引力越强、地形感知越大,居民选择公共交通出行的概率越小,而出行态度和活动支持与居民公共交通出行选择具有正相关性。地形感知对老年人与中年人公共交通出行选择均产生负向影响,但对中年人的影响程度大于老年人;地形感知对长期居住者公共交通出行选择的影响具有持久性和适应性,对短期居住者公共交通选择削弱较小。研究结论可为山地城市规划和交通建设提供指导。

煤矿井下探测搜救机器人地形感知系统及路径规划方法研究

针对常规机器人导航系统采用单一类型地形识别传感器,观察维度单一等问题,对煤矿井下探测搜救机器人地形感知系统进行研究,使用远近感知系统数据融合,提高机器人避障能力。由激光扫描仪采集的二维点云数据建立远距离地形信息,由Kinect相机采集的地形深度信息建立近距离地形信息。基于PCL模型,应用像素遍方法,实现观测信息的采集与云图像的构建。使用2.5维栅格地图构建方法得到近距离环境地形信息。使用Dijkstra算法进行了路径规划研究,建立了融合路径长度和地面危险度等级的目标函数。通过仿真研究验证了本文提出的最优路径减小机器人行走过程的俯仰角、侧倾角的波动幅度。

移动机器人四杆地形感知机构的设计

根据四杆机构的运动特性,结合城区和建筑内地形环境的特点设计了一种移动机器人四杆地形感知机构——TTSMS。通过对凸形地形的定义,描述了TTSMS对地形感知的原理和方法。它能够精确、可靠的感知地形,基本不受环境的干扰,能够直接获取障碍的特征,解决了移动机器人在三维地形环境中运动时障碍的实时感知问题。

民机地形感知警告系统前视功能分析及仿真

综述了民机地形感知警告系统(TAWS)及其前视功能的产生背景、发展过程,介绍了TAWS前视功能的主要原理。对前视功能的报警阈值时间设置方法进行了研究,给出了报警阈值时间设置的分析算法模型,并利用Matlab工具进行了仿真,得到了相应的仿真结果。最后,对进一步提高TAWS前视功能仿真精确度,以及TAWS产品性能优化方法提出了建议。

基于概率的地形感知告警系统前视阈值分析

前视时间阈值设定是设计地形感知告警系统(TAWS)的重要问题。提出一种基于概率统计原理的前视告警时间阈值设置方法并进行仿真实验。首先,通过分析TAWS前视地形告警的实现原理,总结影响前视告警时间阈值设定的三种不确定因素。利用概率统计思想,将事故率、告警率、告警成功率三个性能指标用于TAWS的前视告警性能评估。最后,建立轨迹模型,采用蒙特卡洛法得到性能最优的TAWS前视警戒和警告两阶段的告警时间阈值。仿真结果表明最优前视告警阈值与工程实际上的前视告警时间阈值一致。

“地形感知与告警系统”模式三的告警包线研究

地形感知与告警系统(TAWS)的目的是避免可控飞行撞地(CFIT)事故,提高航空安全。基于模式三的告警原理,对飞机发生掉高后的正常轨迹以及规避轨迹进行建模。在大量飞行事件中统计无告警事故率和告警事故率作为系统性能指标,并基于SOC曲线的掉高阈值包线生成方法获得模式三告警包线。仿真结果和实际使用包线一致,表明模型合理性和算法有效性。

地形感知与告警系统测试平台设计

地形感知与告警系统(TAWS)是航空安全的重要保障,能对危险地形进行预警,并有效避免可控飞行撞地(CFIT)事故[1]。本文设计了一种基于以太网UDP通讯协议的分布式TAWS性能地面测试平台,开发了飞行激励器模块、测试场景编辑模块以及总控和数据分析模块。通过全数字环境(模拟飞机真实飞行状况)进行近地告警系统的性能测试和分析,达到部分代替试飞的目的,为用户提供一种切实可行的设备性能验证手段。

便携式通用航空地形感知系统的设计与实现

现阶段地形感知系统很难应用到通用航空领域。文章利用飞行区域的DEM数据实现地形图填充,当飞行器飞行参数发生变化时,地形图也相应发生变化来显示当前飞行器相对位置参数。通过观察地形图的变化可以提高机组对地形感知程度,来提高飞行的安全性。

基于高精度DEM的地形感知和低空防撞预警飞行地理信息系统

基于高精度数字高程模型融合多源信息,结合全球导航卫星系统的离散定位和惯性测量单元的连续定位进行组合导航,可实时定位飞行器、实时感知地形,实现提前预警和及时避障;引入深度学习对周围环境进行特征提取和目标识别,可实现智能避障和自主飞控。组合导航和人工智能的应用,极大地增强了飞行器的机动性和安全性,使得民用飞机在自然资源测绘、生态环境调查、物流运输、应急救援等场合发挥更大的作用;而武装飞行器也可以通过利用地形作掩护提高隐蔽性,这是未来高速飞行器精准导航、保障安全、实现精准打击的有效手段。

基于足端位置的六足机器人漫游地形感知与表征

未知复杂地形的精准感知与量化表征长期制约着六足机器人运动性能与作业效能的本质提升。针对传统基于外部传感的地形感知与表征方法普遍存在的感知范围局限、感知精度不足、表征效果欠佳等突出问题,研究借鉴足式生物地形感知机理,充分利用足端与地形交替离散接触特性,创新提出基于足端位置的六足机器人漫游地形感知与表征方法。通过构建时变机体坐标系下足端位置解算模型,解决漫游地形无序足端序列坐标高效求取难题。基于足端序列的周期化处理与矢量化描述,建立基于周期足端位置状态的局部地形量化表征方法,间接构建时变机体位姿与局部地形间周期映射关系。系统分析相邻周期机体位姿间耦合约束与变换机制,建立基于机体位姿变换的全局形貌拓扑重构方法,以连续精准机体位姿作为参照实现周期映射局部地形的拓扑拼接。样机实验结果表明,基于足端位置的六足机器人地形感知与表征方法相比传统方法能够在无需增设外部观测传感器件条件下较为精准合理的量化表征不同特征局部地形,并实现漫游地形全局形貌的精准拓扑重构。

基于视觉特征的大范围地形感知

提出了一种基于视觉特征的移动机器人大范围地形感知方法.该方法采用由近及远的学习策略:首先,将获取的图像分割并进行尺度归一化,提取样本中反映颜色的色相特征和反映纹理的局部二值模式(LBP)特征作为描述子;其次,利用双目视觉将近景的一部分地形样本分为障碍与地面,将这些样本作为有标签的训练数据构建分类器分类未知样本;最后,基于后验概率定义可信度,对可疑的样本进行重分类,提高最终分类准确率.实验结果表明,该方法可以准确且稳定地实现大范围地形感知.

面向巡视探测任务的复杂地形信息感知与场景重建

针对复杂地形环境下巡视探测中避障问题,提出了一种基于点云的地形信息感知与场景建模方法。首先对获取的点云数据进行稀疏采样和滤波降噪;然后结合移动机器人越障能力极限与改进的随机采样一致性算法,拟合其自适应基准面作为可通行区域;其后使用基于密度的聚类算法感知地形特征信息,并采用凸包算法提取地形特征轮廓;最后结合自适应基准平面进行快速三维场景重建,为地面观测提供直观快速的巡视器周围三维环境模型。通过对复杂地形环境进行模拟实验,结果表明:该方法可以有效获取复杂地形信息,并可大幅度提高场景重建的效率。

基于Automation Studio的甘蔗收割机刀具高度自适应仿真

【目的】解决由于缺乏有效的地形感知方法导致甘蔗收割质量无法满足农艺要求的问题,促进甘蔗生产机械化进程,提升甘蔗收割质量。【方法】以小型切断式甘蔗收割机为研究对象,基于接触式感知原理,设计了与地形接触的拖板感知传感器,并以拖板、割刀和收割机的角度为反馈建立了多源融合的地形感知系统,为甘蔗收割机的地形感知提供了理论方法。利用Automation Studio软件开展了割刀机构的机电液联合仿真试验,验证最优PID参数的工作性能和切割高度自适应系统的可靠性。【结果与结论】研究团队所提出的多源融合的地形感知方法可有效实现割刀高度的自适应调控,为后续收割样机确定了有效的割刀高度调整算法和参数。此地形感知方法还可推广到其他农机,以提升农机的智能化水平。

行星车视觉导航与自主控制进展与展望

以视觉为主的行星车自主地形感知、导航、规划与控制系统是其安全高效探测的重要保障。本文通过对已成功开展和计划中的系列行星车任务导航与控制系统进行汇总,重点梳理了行星车多源地形感知、自主全局和局部导航、自主路径规划与控制等若干关键问题的进展情况,展望了未来自主化、智能化的发展趋势,并结合任务需求构建了行星车视觉导航与自主控制研究框架设想。

一种基于太赫兹成像的复杂地形自适应定高方法

针对现有近感探测器难以适应复杂地形情况下的精确定高问题,提出一种基于成像的图像域自适应对地高度估计方法。该方法将多普勒锐化成像原理应用到前下视场景,利用太赫兹频段分辨力高、孔径合成长度短的优势,采用太赫兹前下视成像实现地形感知,将传统近感探测器的一维距离测量扩展为二维成像测量,实现对运动轨迹前下方地形地貌的精确感知。在获得地面目标图像后,利用地面图像特征,采用图像域特征拟合方法实现对地高度估计。对前下视多普勒锐化成像的参数设计和成像算法进行了理论分析和仿真验证,开发了一套工作于220 GHz频段的太赫兹近感探测系统,并开展了无人机挂载试验。试验表明,该方法能有效感知地表目标环境,排除角反、树木等其他目标对地面高度测量的干扰,测高精确度达0.5 m,证明了该基于太赫兹成像的对地高度估计方法的可行性,为基于图像域特征提升近感探测器对复杂地形适应能力和感知能力奠定了工作基础。

演示教学法在民航飞行员理论教学中的运用

目前我国民航飞行员的培养主要通过国内大学理论教学和国外航校实践教学相结合完成。而在国内学习阶段,飞行学员接触真机、甚至模拟机的机会都很少,因此开展高质量的理论教学引起国内民航业界的广泛关注。为增强本校《空中领航学》《机载计算机系统》等理论课程的教学效果,将演示教学法引入到飞行员理论教学课堂,借助高性能飞行仿真软件再现离场、进场、进近及航线飞行过程中通信、导航和监视信息。实践表明,演示教学法极大的促进了飞行学员对相关机载设备特性和仪表飞行规则的理解,提高了理论课程的教学质量。

TAWS测试系统的飞行仿真激励技术

飞机航电综合环境监视系统,主要实现飞机飞行过程中回避危险地形发出预警的功能。为对TAWS系统的性能进行测试,提出了一种飞机仿真激励技术。激励技术的难点在于在TAWS的测试中如何触发不同模式的告警。为解决上述问题,以波音737飞机公开数据为飞行仿真基本参数,结合TAWS系统典型告警模式,设计并实现了固定翼飞机的六自由度飞行仿真、横纵向经典多回路自动飞行控制系统设计和仿真场景编辑器。在软件系统设计完成后,通过近地告警系统的三种典型告警模式对仿真算法和软件的实际运行分别进行了测试和实验,验证了测试的有效性,实现了对TAWS进行性能测试的仿真激励。

TAWS系统模式二的告警原理研究与仿真验证

地形感知与告警系统(TAWS)可以有效的避免可控飞行撞地事故,提高飞行员态势感知,保障航空安全。基于典型TAWS系统的模式二告警原理,研究告警所需传感器参数、告警触发条件、告警阈值曲线等信息。最后以真实事故数据作为测试激励,在全数字仿真平台上,验证地形对模式二告警性能的影响,并给出改进意见。

直升机前视地形告警算法研究

为了更好地利用直升机地形感知与告警系统,减少可控飞行撞地事故的发生,提出了一种适用于直升机地形感知与告警系统的前视地形告警算法。首先介绍了直升机前视地形告警的基本原理,并给出了前视告警包线的设计流程;然后提出了前视告警包线下视边界、前视边界、上视边界和横侧边界的确定方法;最后构建仿真算例进行了仿真验证。仿真结果表明,提出的算法可以在直升机飞行撞地前提前预警。