声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)是目前海洋、江河流速测量的最主要仪器之一。已有对于ADCP的安装偏差分析大多是针对其安装在船上后,基阵发生偏移的安装偏差。针对5个超声换能器集成为五波束Janus结构A...声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)是目前海洋、江河流速测量的最主要仪器之一。已有对于ADCP的安装偏差分析大多是针对其安装在船上后,基阵发生偏移的安装偏差。针对5个超声换能器集成为五波束Janus结构ADCP后,由于机械加工、安装工艺造成的安装偏差,提出将安装偏差分为安装位置偏差和安装角度偏差两部分进行研究。证明了在100 m探测距离内,毫米级安装位置偏差等效于10^(-3)~10^(-2)度级安装角度偏差,得出了安装角度偏差是安装偏差中最主要部分的结论。设计了基于回波延时测距搭配高精度姿态仪的安装偏差校准方法,并通过仿真分析了校准过程中不同因素对校准精度的影响,以针对不同校准精度需求选取不同的校准环境。结果表明该校准方法有一定实用价值,可以用来对超声换能器集成为五波束Janus结构后的安装偏差进行校准。展开更多
针对低空经济背景下无人机在复杂三维建筑环境中的路径规划需求,提出改进的双向快速搜索树自适应交替双目标偏差搜索(Sampling-Tree Based bidirectional Rapidly-exploring Random Tree,ST-BA-RRT)算法。该算法在采样阶段采用三维环境...针对低空经济背景下无人机在复杂三维建筑环境中的路径规划需求,提出改进的双向快速搜索树自适应交替双目标偏差搜索(Sampling-Tree Based bidirectional Rapidly-exploring Random Tree,ST-BA-RRT)算法。该算法在采样阶段采用三维环境下的椭球采样,并配合双目标偏差策略抑制随机树向障碍区扩展,定向引导其向目标生长;扩展阶段运用自适应交替探索与改进人工势场辅助策略,增强算法环境适应性与局部避障能力。碰撞检测环节通过设计新型代价函数减少障碍物检查频次,优化规划时间;连通性处理利用双向随机采样提升规划效率;最后借助β样条平滑路径。实验结果表明,相较于现有算法,ST-BA-RRT算法生成的路径更短、更平滑,路径规划时间平均减少35%,在路径质量与环境适应性方面优势显著,能够高效生成优化飞行轨迹,满足复杂三维建筑环境下无人机路径规划需求。展开更多
文摘声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)是目前海洋、江河流速测量的最主要仪器之一。已有对于ADCP的安装偏差分析大多是针对其安装在船上后,基阵发生偏移的安装偏差。针对5个超声换能器集成为五波束Janus结构ADCP后,由于机械加工、安装工艺造成的安装偏差,提出将安装偏差分为安装位置偏差和安装角度偏差两部分进行研究。证明了在100 m探测距离内,毫米级安装位置偏差等效于10^(-3)~10^(-2)度级安装角度偏差,得出了安装角度偏差是安装偏差中最主要部分的结论。设计了基于回波延时测距搭配高精度姿态仪的安装偏差校准方法,并通过仿真分析了校准过程中不同因素对校准精度的影响,以针对不同校准精度需求选取不同的校准环境。结果表明该校准方法有一定实用价值,可以用来对超声换能器集成为五波束Janus结构后的安装偏差进行校准。
文摘针对低空经济背景下无人机在复杂三维建筑环境中的路径规划需求,提出改进的双向快速搜索树自适应交替双目标偏差搜索(Sampling-Tree Based bidirectional Rapidly-exploring Random Tree,ST-BA-RRT)算法。该算法在采样阶段采用三维环境下的椭球采样,并配合双目标偏差策略抑制随机树向障碍区扩展,定向引导其向目标生长;扩展阶段运用自适应交替探索与改进人工势场辅助策略,增强算法环境适应性与局部避障能力。碰撞检测环节通过设计新型代价函数减少障碍物检查频次,优化规划时间;连通性处理利用双向随机采样提升规划效率;最后借助β样条平滑路径。实验结果表明,相较于现有算法,ST-BA-RRT算法生成的路径更短、更平滑,路径规划时间平均减少35%,在路径质量与环境适应性方面优势显著,能够高效生成优化飞行轨迹,满足复杂三维建筑环境下无人机路径规划需求。
