导读:本文包含了自主着舰论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无人直升机,自主着舰,轨迹跟踪,反步法
自主着舰论文文献综述
吴鹏飞,石章松,吴中红,王智[1]（2019）在《无人直升机自主着舰轨迹跟踪控制》一文中研究指出着舰飞行过程中的轨迹跟踪控制能力是影响舰载无人直升机性能的关键因素,针对无人直升机模型不确定性和在飞行时受阵风干扰的问题,基于扩张状态观测器(extend stated observer,ESO)和动态面策略提出一种应用于无人直升机自主着舰的轨迹跟踪控制方法。首先,建立无人直升机数学模型。其次,设计复合扰动ESO,用来观测未建模动态和外界阵风扰动的影响,并采用前馈补偿的方式来抑制系统不确定性,实现系统对扰动的鲁棒性。然后,采用内外环形式的分层结构设计轨迹跟踪控制器,采取动态面策略避免反步法"微分爆炸"和控制参数调整不敏感的问题,并采用Lyapunov方法证明了整个系统是一致渐进稳定的。最后,采用课题组在研直升机进行了仿真实验,仿真结果表明该控制器具有较好的轨迹跟踪性能。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2019年11期）
段国强[2]（2019）在《无人直升机自主着舰引导系统分析比较》一文中研究指出针对无人直升机自主着舰引导过程的特点和需求,分析比较目前常见的着舰引导系统优缺点,给出引导过程不同阶段使用的引导系统方案,并结合成本和机载重量,给出了一套着舰引导系统组合方案。(本文来源于《河南科技》期刊2019年13期）
余洋[3]（2019）在《面向飞行器自主着舰问题的行动者-评论家算法模型研究与实现》一文中研究指出舰载机是航空母舰的重要战斗力量,舰载机在航母上的安全起降始终都是航母/舰载机系统顺利完成战斗任务的重点与难点。我国目前已经实现了舰载机的人工起降,但是人工起降技术高度依赖良好的气象条件,并且着舰指挥官的培养难度较大等因素制约了着舰技术的发展。对于自动着舰技术,我国尚处于理论研究阶段。舰载机着舰是一个顺序的决策控制问题,而强化学习在最优控制与顺序决策问题上有着成功应用的先例与天然优势。本文为探索强化学习在航母舰载机领域的应用,将深度强化学习的方法应用于自动着舰控制,研究了面向着舰问题的行动者-评论家算法。论文主要工作如下:(1)设计了面向着舰问题的行动者-评论家算法,针对舰载机着舰任务的特定业务背景,在没有控制模型和动力学模型的情况下,采用行动者-评论家算法和确定性策略梯度思想,对舰载机自动着舰过程的状态空间、动作空间以及奖励函数进行了研究,给出了符合问题背景的马尔科夫决策过程模型。(2)针对着舰过程中奖励稀疏的问题,本文提出了一个奖励重塑模型,有效解决了着舰过程中的奖励稀疏问题。首次利用仿真飞行软件X-Plane作为强化学习实验环境,以F/A-18型舰载机为例实现了平稳飞行并成功着舰,形成了一套完整的演示平台解决方案。(3)提出了行动者-适应者-评论家算法,提高了算法在非稳态环境下的泛化性。本文在行动者-评论家算法框架的基础上进行了针对性的改进,加入的适应者能够对行动者输出的动作给予修正,以适应环境的变化。为了测试算法对非稳态环境的适应性,本文对强化学习集成环境中智能体的物理模型进行了不同程度的修改,以模拟环境的变化,在Gym与MoJoCo环境下的测试结果验证了本文提出算法的有效性,同时对环境的变化也有较好的适应性。此外,本文还将改进的算法应用于仿真环境中舰载机的自动着舰任务,也显示出了一定的适应性。本文实现了以专业飞行软件X-plane为仿真环境的强化学习自动着舰算法,并且提出了一个能有效适应环境变化的强化学习算法,算法在集成强化学习环境和专业飞行软件中进行了非稳态环境的测试,显示出了良好的环境适应性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01）
吴鹏飞,石章松,闫鹏浩[4]（2019）在《舰载无人直升机自主着舰方法研究》一文中研究指出以无人直升机自主着舰为研究对象,结合国内外研究现状,分析无人直升机自主着舰一般流程,设计1套无人直升机自主着舰系统,阐述系统组成,研究自主着舰关键技术,为实现无人直升机真正自主着舰提供了新的思路,为进一步工程实践提供理论和技术支撑。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2019年05期）
甄子洋[5]（2019）在《舰载无人机自主着舰回收制导与控制研究进展》一文中研究指出舰载无人机正成为未来海战的重要组成部分,制导与控制是舰载无人机自主着舰/回收的关键技术.本文综述了舰载无人机自主着舰/回收制导与控制技术.概述了舰载无人机的发展历史,简单描述了舰载无人机跑道拦阻着舰、撞网回收、伞降回收、绳钩回收、天钩回收、过失速着舰、智能飞落着舰、风向筒回收、秋千式吊架回收等典型着舰回收方式.在深入分析无人机自主着舰/回收制导与控制关键问题的基础上,重点概述了无人机着舰/回收经典制导与现代制导技术,以及着舰/回收经典控制、现代控制、非线性与自适应控制、智能控制等飞行控制技术的研究现状.最后,对无人机自主着舰/回收制导与控制技术的发展状况进行总结,并对未来研究重点进行展望.(本文来源于《自动化学报》期刊2019年04期）
闫鹏浩,石章松,吴鹏飞,吴中红[6]（2018）在《无人直升机自主着舰标志识别方法综述》一文中研究指出无人直升机在自主着舰过程中对着舰标志的识别是完成自主着舰的基础。本文首先介绍了单目视觉技术及目标匹配技术的发展历程,而后广泛调研大量文献和最新成果,将现有的着舰标志识别方法分为基于模板匹配的方法和基于特征匹配的方法这两种类型并分别加以介绍,对每类方法的原理、思路以及应用情况进行了分析与总结,最后展望了基于深度学习的着舰标志识别方法。(本文来源于《第六届中国指挥控制大会论文集（上册）》期刊2018-07-02）
孔维玮[7]（2017）在《基于多传感器的无人机自主着舰引导与控制系统研究》一文中研究指出近年来,随着无人作战系统(Unmanned Combat System,UCS)在伊拉克、阿富汗等几场局部战争的广泛使用,展现了无人作战系统的巨大军事价值。作为无人作战系统中的重要组成,无人机所承担的侦察、监视、通信中继、战场评估、攻击引导等任务也日益增多。为扩大无人机的工作半径,提升作战效能,无人机在舰船上回收的需求愈加迫切。虽然无人机已能够顺利完成地面起飞、降落或回收任务,但上述过程中的引导方式主要依赖卫星定位导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)。在未来“反介入/区域拒止(A2/AD)”的战场环境下,仅依赖卫星导航系统无法满足无人机在舰船的降落需求。本文主要针对上述背景展开研究,主要完成工作和创新点如下:(1)构建一种舰基通用的多传感器无人机回收引导系统。该系统主要由两个独立引导单元组成,每个引导单元配备一个二自由度转台和可见光相机、红外相机等多个传感器。两个独立引导单元的排布可根据目标无人机的大小和检测距离进行优化配置。本文针对该系统独立分布在跑道两侧的特点,通过对目标位置解算理论推导、误差分析和实验验证,证明了在无人机降落过程中,使用上述引导系统的可行性。(2)提出检测-跟踪-学习相融合的无人机降落过程中实时目标跟踪和位置解算框架。针对引导无人机降落过程中,无人机目标尺度快速变化问题,通过改进基于形态学滤波的图像预处理方法、TLD目标跟踪框架和基于主动轮廓的目标位置修正方法,结合转台运动位置和无人机运动状态的估计,能够准确解算出无人机在降落过程中相对于舰船的位置信息,满足无人机引导和控制系统的需要。(3)设计基于非线性模型预测控制(NMPC)和总能量控制(TESC)的无人机着舰控制系统。由于无人机机载设备运算能力的约束,本文设计了内环控制器和外环控制器来实现无人机的自主降落。其中内环控制器由PI和PD控制器组成,主要完成对无人机姿态的控制;外环控制器由非线性模型预测控制器和总能量控制器组成,对基于Dubins Path生成的降落曲线进行跟踪。(4)设计并实现无人机舰载着舰系统仿真环境并进行户外实验验证。本文基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和Gazebo仿真环境构建了无人机舰载着陆软件在回路仿真系统(SITL)和硬件在回路仿真系统(HIL)。该仿真环境能够满足上述算法的验证需求。通过二自由度转台与多传感器的组合配置,实现在地面机场和水面环境中小型和中型固定翼无人机的引导和自主降落。上述理论和算法的相关程序发布在https://github.com/weiweikong/rotors_simulator。(本文来源于《国防科技大学》期刊2017-07-01）
王鑫[8]（2017）在《飞翼布局无人机自主着舰控制关键技术研究》一文中研究指出飞翼气动布局无人机具有有效载荷大、滞空时间长、气动阻力小、对空间要求小等优点,非常适合在航空母舰上使用,各航空强国一直致力于其关键技术和应用方面的研究。美国是目前世界上唯一在航空母舰上的实现了飞翼布局无人机弹射起飞和自主着舰的国家。法国、英国、德国、欧盟等国家和地区也完成了多种飞翼布局无人机的研制和试验。我国仅有一款同类无人机进行了飞行试验,还没有真正意义上的舰载无人机,因此研究飞翼布局无人机自主着舰技术,早日实现无人机在航空母舰上的自主起降成为我国军事技术发展的当务之急,具有重大研究意义。舰载机在着舰过程中,由于空速小而受航母运动和复杂舰尾流影响大,且着舰落点受甲板特定区间范围严格限制,导致自主着舰难度高。因此要求制导律能够实现对动目标甲板的精确跟踪;控制律能够实现对复杂着舰环境产生扰动的抑制,从而确保着舰控制的精确性与鲁棒性。本文针对以上飞翼无人机自主着舰制导与控制的关键问题,提出了新型制导与控制律算法,并在无人机着舰仿真环境下进行了验证。论文的主要研究内容包括:1)提出了一种基于标称着舰轨迹的制导与控制一体化控制系统架构。针对样例无人机的特点和对着舰的要求,该系统架构由标称轨迹、制导和控制叁个层次组成。轨迹层为最外层,按自主着舰各阶段要求,生成标称航线并进行飞行模态管理;制导层为中间层,根据标称轨迹或动态轨迹,分别按滑模制导律或比例导引制导律控制无人机飞行轨迹,使其具有更强的机动跟踪能力;控制层为最内层,采用抗干扰自适应参考模型控制律,提高无人机的抗干扰能力。采用这种控制系统构架,能够实现无人机在航空母舰在运动和舰尾流扰动复杂环境下的精确着舰。2)提出了一种基于高阶积分的滑模制导律。这种制导律集成了积分和高阶滑模控制的优点,通过引入饱和函数改进控制器稳态特性,具有抑制抖振、鲁棒性强的优点,适用于无人机等非最小相位系统控制。只要满足摄动有界的条件,该滑模制导律就能在各类不确定性和外部干扰下,实现无人机对机动目标的稳定跟踪。3)提出了一种基于多变量模型参考自适应理论的抗干扰飞行控制律。针对匹配和不匹配干扰项,设计了抗干扰模型参考自适应状态控制器,包括关联矩阵、理想匹配模型、LDU分解和自适应律等。该控制律的优点是响应快、对各种不确定干扰类型均具有很强的抑制作用,能够同时满足系统的稳态响应和瞬态响应性能指标。最后,在着舰飞行仿真环境下,引入了复杂舰尾环境和甲板运动等各类不确定性和外部干扰因素,对提出的标称轨迹、制导律与控制律进行了综合数值仿真验证。仿真结果表明,所设计的整体控制架构合理可行、制导与控制律设计有效,对样例无人机自主着舰制导与控制的效果满足设计要求。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-05-01）
张洲宇[9]（2017）在《基于多源信息融合的无人机自主着舰导引技术研究》一文中研究指出着舰相较于起飞和巡航是舰载无人机飞行过程中最为关键的环节,因此针对无人机自主着舰导引技术的研究具有重要的意义。多源信息融合为无人机自主着舰导引技术的发展提供了一个有效的手段。本文主要针对应用于无人机自主着舰导引的信息融合算法展开研究。首先,系统地分析和比较了精密着舰雷达、GPS、机器视觉等主流着舰导引技术的优缺点、误差以及信息流特性;在综合考虑着舰性能和自主性的前提下,设计了一套用于舰载无人机着舰导引的信息融合技术方案;将技术方案分为叁个模块:视觉信息的增强、航母的识别、机舰相对位姿的估计。其次,研究了一种基于多源图像融合的视觉信息增强算法。利用K均值奇异值分解算法完成过完备字典的训练;在此基础上分别计算红外与可见光图像在过完备字典上的稀疏投影;进而根据融合规则完成稀疏投影的融合,实现融合图像的重建。仿真实验表明红外与可见光图像的融合改善了异源图像对环境的自适应性,提高了视觉系统在低能见度条件下的适用性。再次,提出了一种基于多特征融合的航母识别算法。利用基于频域残差的显着性分析方法实现航母候选区域的快速提取;在此基础上提取SIFT描述子,并对SIFT描述子进行稀疏编码以获取更抽象的稀疏特征,进而在空间金字塔框架下完成全局特征与局部特征的融合;利用线性支持向量机完成对航母候选区域的识别。仿真实验结果表明全局特征与局部特征的融合提升了识别算法的鲁棒性,在多种不同的天气条件下均能实现对航母的有效识别。最后,研究了一种INS与视觉信息融合的机舰相对位姿估计算法。利用INS输出的姿态信息获取旋转矩阵的初始值,避免了视觉算法在初始估计过程中的复杂运算;在此基础上利用正交迭代算法完成对旋转矩阵与平移向量的进一步优化,以获取机舰相对位姿信息;将正交迭代算法优化后的姿态信息反馈给INS以实现对INS累积误差的校正。仿真实验结果表明融合算法解决了机器视觉算法在姿态角测量中的跳变问题,同时大幅降低了位置测量过程中的误差。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01）
贾宁[10]（2016）在《基于点线特征的无人机自主着舰方法研究》一文中研究指出无人机着舰是整个舰载无人机作战链条中极其重要的环节,很容易发生事故,已经成为制约当前舰载无人机技术发展的瓶颈之一,亟待解决。相比于全球定位导航、激光雷达等方法,基于视觉的着舰引导方法具有成本低、精度高、不易受干扰等优点,是目前舰载无人机着舰引导领域的研究热点。甲板上的点线目标具有多且分布散乱的特征,如何更有效的利用这些特征来求解无人机和舰体的相对位姿是本文的主要研究内容。因此,本文提出了一种基于点和直线标志混合的位姿解算算法。该算法首先根据海天线求解出滚转角,由两条平行的跑道线解算出俯仰角和偏航角,然后利用两条跑道线和一个及以上标志点的共线方程解算出3个位置参数,由此得到6个位姿参数。同时,本文也简要介绍了经典的P5P算法和一种基于结构化线特征的位姿解算算法的原理。为了验证所提出的点线算法的正确性和可靠性,本文对该算法的两线一点和两线多点配置情况分别进行了数字仿真实验,对两线两点情况进行了叁维视景图的仿真实验。在相同的前提下,对P5P算法和结构化线特征算法也进行了数字仿真实验。从参考标志、求解精度等方面进行对比分析,最后得出结论:本文所提出的点线算法的精度和鲁棒性最优,但是需要用到海天线;叁线算法精度较高,表现稳定,但是必须要有一条垂直于跑道的横向线;P5P算法的条件最容易达到,只需5个标识点,但是精度较差,无法满足着舰需求。本文提出的算法存在一定的限制条件,并没有真正的将点线统一起来。而在对偶四元数理论中,点和线的表达形式是比较一致的。本文试图通过该理论推导出更具有普适性的点线统一求解位姿的方法,目前推导了基于4个以上控制点的对偶四元数求解位姿算法,但还未研究出点线统一的算法。最后对该算法进行了数字仿真实验,从位姿解算精度、求解条件等方面分析了算法的性能。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
自主着舰论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对无人直升机自主着舰引导过程的特点和需求,分析比较目前常见的着舰引导系统优缺点,给出引导过程不同阶段使用的引导系统方案,并结合成本和机载重量,给出了一套着舰引导系统组合方案。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自主着舰论文参考文献
[1].吴鹏飞,石章松,吴中红,王智.无人直升机自主着舰轨迹跟踪控制[J].系统工程与电子技术.2019
[2].段国强.无人直升机自主着舰引导系统分析比较[J].河南科技.2019
[3].余洋.面向飞行器自主着舰问题的行动者-评论家算法模型研究与实现[D].北京交通大学.2019
[4].吴鹏飞,石章松,闫鹏浩.舰载无人直升机自主着舰方法研究[J].舰船科学技术.2019
[5].甄子洋.舰载无人机自主着舰回收制导与控制研究进展[J].自动化学报.2019
[6].闫鹏浩,石章松,吴鹏飞,吴中红.无人直升机自主着舰标志识别方法综述[C].第六届中国指挥控制大会论文集（上册）.2018
[7].孔维玮.基于多传感器的无人机自主着舰引导与控制系统研究[D].国防科技大学.2017
[8].王鑫.飞翼布局无人机自主着舰控制关键技术研究[D].南京航空航天大学.2017
[9].张洲宇.基于多源信息融合的无人机自主着舰导引技术研究[D].南京航空航天大学.2017
[10].贾宁.基于点线特征的无人机自主着舰方法研究[D].国防科学技术大学.2016