在民机自动飞行过程中,飞行导引系统的模式转换是影响安全的重要因素,应对其进行充分的安全性分析。传统安全分析方法主要关注各个组件的失效因素,忽略了由组件间非线性交互产生的安全问题。为此,采用系统理论过程分析(System Theory Pr...在民机自动飞行过程中,飞行导引系统的模式转换是影响安全的重要因素,应对其进行充分的安全性分析。传统安全分析方法主要关注各个组件的失效因素,忽略了由组件间非线性交互产生的安全问题。为此,采用系统理论过程分析(System Theory Process Analysis,STPA)方法,对飞行导引系统模式转换进行系统且完整的分析。同时,鉴于STPA方法中存在需人工分析的部分,引入了基于时间自动机理论的形式化模型检查工具UPPAAL对系统进行建模与验证,以确保控制结构图的正确性,并识别真正不安全控制行为(Unsafe Control Action,UCA),从而避免资源的浪费。最后,提出规范化的致因因素分析框架对通过验证的UCA进行逐一分析。实例证明,所提方法对航空类复杂系统安全性分析具有较好的效果。展开更多
针对城市峡谷及高动态应用场景下卫星伪距观测受大气建模残差、多径及观测噪声影响,易产生随机扰动与缓慢变化的偏差,从而导致伪距误差增大并呈现明显的非平稳特征的问题,提出了一种移动射频测距辅助的卫星伪距误差抑制方法.该方法在原...针对城市峡谷及高动态应用场景下卫星伪距观测受大气建模残差、多径及观测噪声影响,易产生随机扰动与缓慢变化的偏差,从而导致伪距误差增大并呈现明显的非平稳特征的问题,提出了一种移动射频测距辅助的卫星伪距误差抑制方法.该方法在原始北斗卫星伪距观测基础上,引入具有独立量测特性的移动射频测距信息,构建对卫星伪距的补充观测约束,利用两者在误差来源上的独立性,在联合解算过程中抑制伪距误差的传播.无人机动态实验结果表明,所提出的方法能够显著降低北斗卫星伪距残差的均方根(root mean square,RMS),相较于载波相位平滑伪距方法,伪距残差RMS降低82.3%.所提出的移动射频测距辅助卫星伪距误差抑制方法在复杂动态与遮挡环境下具有良好的伪距误差抑制能力,克服了载波相位平滑伪距对连续载波锁定的依赖及其对系统性偏差抑制能力不足的局限,具有鲁棒性强、适应性好的特点,为复杂环境下北斗卫星伪距误差抑制与观测质量提升提供了一种有效途径.展开更多
针对复杂环境下的异构无人集群分组编队问题,提出一种基于同步分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control, DMPC)的编队控制算法。以异构集群为研究对象,建立分组分层控制框架;针对环境中同时存在的障碍、故障和干扰,给...针对复杂环境下的异构无人集群分组编队问题,提出一种基于同步分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control, DMPC)的编队控制算法。以异构集群为研究对象,建立分组分层控制框架;针对环境中同时存在的障碍、故障和干扰,给出对应的避障策略、故障隔离策略和干扰补偿方法,并结合控制框架将其整合为完整可行的编队控制方案。根据编队控制方案,基于同步DMPC理论、速度障碍法和干扰观测器理论,设计了集避障、容错、抗扰于一体的异构无人集群分组编队控制算法,并证明了算法下集群的稳定性和干扰估计误差的有界收敛性。仿真结果表明:所设计算法下的异构无人集群在复杂环境下兼具良好的避障、故障容错和抗干扰能力。展开更多
文摘在民机自动飞行过程中,飞行导引系统的模式转换是影响安全的重要因素,应对其进行充分的安全性分析。传统安全分析方法主要关注各个组件的失效因素,忽略了由组件间非线性交互产生的安全问题。为此,采用系统理论过程分析(System Theory Process Analysis,STPA)方法,对飞行导引系统模式转换进行系统且完整的分析。同时,鉴于STPA方法中存在需人工分析的部分,引入了基于时间自动机理论的形式化模型检查工具UPPAAL对系统进行建模与验证,以确保控制结构图的正确性,并识别真正不安全控制行为(Unsafe Control Action,UCA),从而避免资源的浪费。最后,提出规范化的致因因素分析框架对通过验证的UCA进行逐一分析。实例证明,所提方法对航空类复杂系统安全性分析具有较好的效果。
文摘针对城市峡谷及高动态应用场景下卫星伪距观测受大气建模残差、多径及观测噪声影响,易产生随机扰动与缓慢变化的偏差,从而导致伪距误差增大并呈现明显的非平稳特征的问题,提出了一种移动射频测距辅助的卫星伪距误差抑制方法.该方法在原始北斗卫星伪距观测基础上,引入具有独立量测特性的移动射频测距信息,构建对卫星伪距的补充观测约束,利用两者在误差来源上的独立性,在联合解算过程中抑制伪距误差的传播.无人机动态实验结果表明,所提出的方法能够显著降低北斗卫星伪距残差的均方根(root mean square,RMS),相较于载波相位平滑伪距方法,伪距残差RMS降低82.3%.所提出的移动射频测距辅助卫星伪距误差抑制方法在复杂动态与遮挡环境下具有良好的伪距误差抑制能力,克服了载波相位平滑伪距对连续载波锁定的依赖及其对系统性偏差抑制能力不足的局限,具有鲁棒性强、适应性好的特点,为复杂环境下北斗卫星伪距误差抑制与观测质量提升提供了一种有效途径.
文摘针对复杂环境下的异构无人集群分组编队问题,提出一种基于同步分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control, DMPC)的编队控制算法。以异构集群为研究对象,建立分组分层控制框架;针对环境中同时存在的障碍、故障和干扰,给出对应的避障策略、故障隔离策略和干扰补偿方法,并结合控制框架将其整合为完整可行的编队控制方案。根据编队控制方案,基于同步DMPC理论、速度障碍法和干扰观测器理论,设计了集避障、容错、抗扰于一体的异构无人集群分组编队控制算法,并证明了算法下集群的稳定性和干扰估计误差的有界收敛性。仿真结果表明:所设计算法下的异构无人集群在复杂环境下兼具良好的避障、故障容错和抗干扰能力。
