矢量场路径规划算法及其仿真验证

无人机路径规划通常采用航点设置和过点曲线拟合的方法实现,期望航向角分段给定,不随航线的改变自动修改期望航向,不具有期望航向和期望位置自动快速生成能力。提出一种适用于复杂飞行任务路径规划的矢量场算法,并开发仿真验证系统验证其有效性。引入矢量场概念设计航向角制导律,使处于任意位置的飞行器能按期望航向角平滑飞抵期望目标路径,沿期望目标路径完成飞行任务;以隐函数方程建立期望路径矢量场,几何分析矢量场路径规划的原理,基于李雅普诺夫稳定性理论证明规划路径误差的有界性,距离误差和航向角误差在航向制导律作用下均能稳定收敛于0;以倾转四旋翼无人机定高飞行任务路径规划为例,应用矢量场方法采用分段过渡策略规划平滑飞行的期望路径,并进行仿真验证。结果表明:矢量场路径规划算法可行,是一种有效的快速飞行路径规划方法。

基于点云增强优化的泊松重建算法

为了提高大规模散乱点云的重建精度和效率,针对泊松算法在实际工程应用过程中产生的数据空白现象以及不能很好地捕捉重建表面局部细节的缺陷提出了改进。通过对采样点中的异常点进行详细分析,根据分析结果进行相应的降噪后处理,利用双三次样条插值方程拟合曲面,能够很好地修复孔洞,解决点云模型全局偏移的问题,形成新的采样点,采用最小二乘法精确计算并调整了点云数据法向量;实验解决了传统算法重建的面片质量问题,使重建出的表面细节更加显著。实验结果表明,该方法具有良好的适用性,具有较高的重建效率和精度。

基于泊松方程实现点云的表面重构

根据测量的数据点集,由梯度关系得到采样点和指示函数的积分关系,根据积分关系用划分块的方法获得点集的向量场,计算指示函数梯度场的逼近,构成泊松方程。根据泊松方程使用矩阵迭代求出近似解,采用移动立方体算法提取等值面,对所测数据点集重构出被测物体的模型,泊松方程在边界处的误差为零,因此得到的模型不会存在假的表面框。

普遍适用于静磁场的标势法

给出用广义（磁）标势描述静磁场的普遍方法，并用表示无旋电场的Ｌ类矢量波函数构造静磁场．

无旋电场的 L 类矢量波函数本征展开问题

分析了用Ｌ类矢量波函数作矩量法中的基函数和权函数时无旋场算子的反演，并将得到的并矢格林函数表达式与算子规范下的从求解标量Ｐｏｉｓｓｏｎ方程得到的相应表达式作了比较．