【摘 要】
：
无人艇（Unmanned Surface Vessel,USV）广泛应用于军事侦查、环境监测、科研实验、资源勘探和巡逻搜救等任务,是当前无人系统研究的热点之一。为了提高无人救援艇的收放效率,进而提高海上救援任务的效率,本文提出外挂式回收坞装置回收无人艇,无人艇与回收坞对接环节涉及到定位、路径规划等难点。目前无人艇定位技术的定位精度较低,不能满足自动对接的精度要求。此外,目前无人艇路径规划技术无法满
论文部分内容阅读
无人艇（Unmanned Surface Vessel,USV）广泛应用于军事侦查、环境监测、科研实验、资源勘探和巡逻搜救等任务,是当前无人系统研究的热点之一。为了提高无人救援艇的收放效率,进而提高海上救援任务的效率,本文提出外挂式回收坞装置回收无人艇,无人艇与回收坞对接环节涉及到定位、路径规划等难点。目前无人艇定位技术的定位精度较低,不能满足自动对接的精度要求。此外,目前无人艇路径规划技术无法满足复杂的回坞路径规划任务。为提高无人艇的定位精度,本文对无人艇的定位技术进行深入研究,建立紧耦合的融合定位模型,提出采用扩展卡尔曼滤波算法（Extended Kalman Filter,EKF）融合全球导航定位系统（Global Navigation Satelite System,GNSS）坐标与超宽带（Ultra Wide Band,UWB）测距,得到高精度相对坐标,并解算航向。仿真和实际测试结果表明,相比于传统的UWB定位方式,本文提出的融合定位系统的平均误差下降了约30%。为解决无人艇回坞路径规划问题,本文将无人艇回坞路径规划建模为多约束多目标优化问题,提出全局路径规划与轨迹生成结合的算法,解耦多约束多目标优化。基于改进的A*和RDP算法规划出路径长度较优的全局路径,满足碰撞和转艏限制等约束条件;全局路径点作为轨迹生成的约束条件之一,建立多约束优化模型,求解推力变化率最小的贝塞尔曲线构成参考航迹,满足连续性、运动学参数等约束。仿真实验结果表明,相比于传统A*算法,本文提出改进A*和RDP算法规划的全局路径,路径长度平均缩短了约4%～9%;轨迹生成算法能够规划出满足连续性和运动学参数约束的平滑参考航迹。通过设计硬件和软件方案,完成实验平台搭建,使用无人救援艇实验平台进行湖试和海试,最终验证本文的GNSS/UWB融合定位方案,以及路径规划技术能够满足无人救援艇与回收坞自动对接。
其他文献
完整的结构意味着除了博物馆访问,还需要相应的活动在访问前后起到辅助作用。只有将它们融合成为一个完整的单元,博物馆之旅才不会成为一次走马观花的、孤立于课堂之外的活动。阿米托·哈尔威斯（Amito Haarhuis）老师带领着一群六年级学生在NEMO科技馆中参观。这里有一组特意为他们准备的展品,这些展品都与生活中常见的物品和现象有关,它们易于制作、成本低廉,却蕴涵了丰富的科学概念。在对展品进行了彻底的
随着电子技术和计算机应用技术的迅速发展,提花手套编织机逐渐由机械控制向全自动控制方向转变,对于全自动电子提花手套制版系统而言,该领域关键技术被发达国家所垄断,相关企业报价高昂,而国内提花手套制版系统普遍存在原创性不足,适配性差的问题,离国际一流水平仍存在较大差距。为解决合作企业这一难题,突破传统技术缺陷,研发一套功能完善,智能化程度较好的提花手套制版系统尤为重要。本文从提花手套机的工作原理和编织工
作为新型纳米器件之一,负电容场效应晶体管（NCFET）可以提升器件性能并有效降低功耗,被认为是可用于物联网等领域的下一代超低能耗集成电路解决方案。本文针对当前不同结构的小尺寸多栅器件在其栅极添加铁电材料,产生负电容现象,讨论负电容效应引起的多栅器件电学特性的变化,并通过Synopsys的计算机辅助设计（TCAD）工具仿真验证。首先,本文阐述铁电材料产生负电容现象的机理,分析负电容效应使传统场效应晶
随着信息技术和半导体工艺技术的高速发展,宽频带、高性能、低成本的无线通信系统展现出了广阔的研究前景与极大的需求。作为射频接收通路中的核心器件,低噪声放大器（LNA,Low Noise Amplifier）被广泛运用在雷达T/R组件、射频前端收发机、遥感探测等系统中。如何实现宽频带LNA的同时获得低噪声、平稳增益、高线性度等性能指标是当前研究的热门话题。本文基于国产Ga As pHEMT工艺平台,着
采用SPME-GC/MS分析新鲜玫瑰茄及其热风干燥和真空干燥后的挥发性香气成分,共分离鉴定出86种组分,3种处理的玫瑰茄共有的香味物质为34种。干燥后的玫瑰茄其清香型物质缺失或减少,乙酸、糠醛等代谢性产物含量上升。比较2种干燥方法,得出真空干燥能更好地保留玫瑰茄的香气成分。
毫米波频段能为通信系统提供丰富的频谱资源,大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）技术能为系统提供更高的频谱效率和能量效率,第五代（Fifth Generation,5G）移动通信技术将两者进行有效结合。作为毫米波大规模MIMO系统中关键的信号处理技术,混合预编码将传统的全数字处理单元替换为模拟信号和数字信号处理单元的结合,能够在确保频谱效率的情
目前移动通信系统中射频信号的峰均比变的越来越高,传统的单管功率放大器已经无法对这种复杂调制信号进行高效放大。为此,一系列由多晶体管组成的负载调制型功放结构被提出,其中异相（Outphasing）功率放大器是目前学术界研究的热点之一。然而,经典的Outphasing输出端功率合成器结构中都包含传输线结构,传输线自身的色散效应会导致功率放大器只能在较小的频率范围内实现良好性能,这极大地限制了Outph
呼吸暂停综合征（SAHS）是一种与睡眠呼吸相关的疾病,该病会引起低氧血症及高碳酸血症等,有一定的致死率,当前未能引起人们的重视。传统呼吸暂停综合征判断采用PSG,通过检测呼吸气流、心率、血氧饱和度等多个生理性好指标共同判断呼吸暂停。但是PSG操作复杂,使用成本高且不便,基于此本文提出使用一种低成本、非接触的方式使用毫米波雷达来判断呼吸暂停,通过毫米波雷达获得呼吸运动数据和心率数据,并进行综合判断呼
随着机器学习的飞速发展,领域内的研究者们越来越关注人机情感交互方向。生理信号因其可以客观体现受试者的真实情绪,在各种类型的载体中脱颖而出,在情绪分析研究领域受到越来越多学者的关注。目前,基于脑电模态的情绪分析研究是一个热门课题,但仍然存在一些问题:首先受试者的脑电单一模态存在情感表征不充分问题;其次同一受试者的生理信号受跨时段的影响过大;最后不同受试间的多模态生理信号也存在个体的差异性。基于上述三
随着人们对个人身份信息保护的意识越来越强,指静脉识别技术因其方便快捷且安全性高的特点已经被广泛应用于各类身份认证场景。然而,为了保证用户的舒适度,目前市场上静脉采集设备往往采用非严格固定手指的方式采集指静脉图像,用户在放置手指时难免会出现平移、旋转、弯曲等姿态变化,即出现特殊姿态指静脉图像,影响系统的识别性能。传统的指静脉识别算法通过提取指静脉图像的纹理、端点和分叉点等细节点作为特征进行识别,这些