摘要:本文比较了加拿大国家研究委员会在飞行试验中开发的两种进行“近距离”拦截的方法,并描述了一种评估这些轨迹有效性的新方法。每种方法都使用不同的飞行测试技术和显示组合来指导飞行员在碰撞轨迹上设置飞机并保持期望路径。方法 1 仅提供飞机相对方位角和位置的视觉引导,而方法 2 根据期望的几何形状确定冲突点(纬度/经度),并提供与期望拦截的交叉航迹误差以及到达时间的速度提示。通过比较预测的最近进近距离低于期望阈值的时间比例来分析方法的性能。分析表明,方法 2 在所有飞行方位上使达到或低于预期最近进近距离所花费的时间增加了一倍以上。此外,由于建立所需初始条件和稳定飞行路径所需的时间更少,作者能够进行 50% 以上的拦截。
高功率激光脉冲一直是科学研究的重要组成部分,自Chirped Pulse Amplifation(CPA)发明使他们的一代变得更加可行。它们对于从激光唤醒物理学的应用研究(例如激光唤醒场)到对激光 - 血压相互作用的更基本研究以及探测非线性真空量子动力学(QED)效应的更多基本研究至关重要。2因此,已经对这些高功率脉冲的时间和空间方案的表征进行了大量研究。光的轨道角动量(OAM)是量化的电磁辐射自由度,其特征是梁u的横向相反的方位相依赖性; /þ / e l h,其中uðq; /; zÞ是该函数,它表征了圆柱坐标中的横向图,而L是方位角模式数,它量化了模式的OAM。与更熟悉的旋转角动量(SAM)不同,该动量与光的圆极化状态有关,OAM是无限的,可以采用任何整数值。自艾伦(Allen)等人以来。首先是电磁波
绝对和相对轨迹测量系统 (ARTMS) 是一种软件有效载荷,它使配备低成本光学传感器的大量合作观察员能够仅使用方位角测量同时估算自己的轨道和附近非合作驻留空间物体的轨道。ARTMS 通过克服以前飞行演示中的关键限制,在仅角度导航方面取得了进步,这些限制包括:1) 依赖地面提供的精确先验相对轨道信息,2) 无法容纳多个观察员或目标,3) 依赖机动来提高可观测性,以及 4) 依赖 GPS 等外部计量来估算观察员的绝对轨道。相比之下,ARTMS 在多智能体框架内应用创新算法来实时自主估算机载多个观察员和目标的轨道。 ARTMS 通过使用低成本小型卫星硬件并尽量减少对机动和地面交互的依赖,提供自主、稳健且可扩展的绝对和相对导航,满足未来深空任务的关键需求。
摘要——我们介绍了智能自动驾驶系统 (IAS),该系统能够在恶劣天气条件下自主着陆和复飞大型喷气式飞机,例如客机。IAS 是解决自动飞行控制系统当前无法自主处理飞行不确定性(例如恶劣天气条件、自主完成飞行和复飞)问题的潜在解决方案。提出了一种使用人工神经网络控制飞机方位的稳健方法。人工神经网络可以根据要拦截的路径线的漂移来预测要遵循的适当方位。此外,IAS 的飞行管理器的功能得到扩展,可以检测不安全的着陆尝试并生成复飞航线。实验表明,IAS 可以有效地处理此类飞行技能和任务,甚至可以在恶劣的天气条件下着陆飞机,而恶劣的天气条件超出了制造商运营限制所报告的本研究中使用的飞机模型的最大着陆能力。所提出的 IAS 是一种新颖的方法,使用与经验丰富的人类飞行员的技能和能力相匹配的 ANN 模型来实现大型喷气式飞机的完全控制自主性。
READ 是一款用于农业的农药喷洒六旋翼无人机,可帮助农民在其土地上喷洒农药,从而减轻农民的工作负担。在这里,农民可以使用 Android 应用程序控制无人机,并且可以使用无人机接口的蓝牙模块连接到该应用程序。无人机通过遥测远程操作,操作员可以与飞机保持视觉接触,也可以使用 GPS 沿预编程路径自主操作。它将使用 GPS 精确地规划该农民土地的面积。在这里,我们使用了 ATmega2560 板,它是与蓝牙模块和 GPS 接口的开源电子原型平台。为了平衡方向和方位,我们使用了加速度计、陀螺仪和磁力计。当今世界,人们对绿色社会的渴望与日俱增,因此需要为飞机提供替代能源。目前还有许多其他替代能源,包括生物燃料和氢燃料电池,但与太阳能技术相比,没有什么是无限的。太阳能是无限的可再生能源之一,可用于增加无人机的续航能力,而不会增加大量重量。我们的无人机上安装了太阳能电池板,可作为补充电源延长无人机的飞行时间。随着续航能力的提高,我们的无人机覆盖的陆地面积也更大。READ 的实施考虑了低成本、可靠性、替代电源和自动控制。目标:
波导和谐振器中的麦克斯韦方程可以通过有限元法 (FEM) 4,5 或其众多替代方法中的任何一种来求解。6–13 本文并未声称 FEM 作为建模工具具有卓越的效率或灵活性,尽管它的便利性和可访问性已在目前应用它的几个商业上成功的软件平台 14,15 中得到体现。无论使用哪种方法,完整表示麦克斯韦方程(以便同时求解所有三个场分量)所需的编码/配置工作量都可能很大,并且已被各种商业软件应用程序或附加模块所吸收。13–15 然而,据作者所知,没有这样的应用程序可以直接配置为利用圆形 WGM 已知的方位角依赖性,即。exp ( ± i Mφ ) ,其中 M(≥ 0 的整数)是模式的方位角模式阶数,φ 是方位角坐标。因此,没有侵入式黑客攻击,没有人能够实现从 3D 到 2D 的计算优势问题简化。流行的 MAFIA/CST 包 13 基于“有限积分法”,16 就是一个很好的例子; 17 就数值效率而言,最好的办法是模拟径向电壁和磁壁之间的“楔形”[在方位角域 Δ φ = π/ (2 M ) 宽]。18
AN/SSQ-53 定向频率分析和记录 (DIFAR) 声纳浮标是一种消耗性设备,可以沿两个正交水平轴推导出声粒子速度以及声压。通过此信息,只需一个紧凑型传感器便可计算出低频声源的方位角。估算这些传感器方位角的标准方法是通过传统的波束形成(即添加加权时间序列),但得到的“心形”波束模式不精确、计算成本高,并且对于弱信号容易受到方向性噪声污染。这里演示了一种替代乘法处理方案,该方案计算声信号的“有效强度”以获取噪声场作为时间和频率函数的主要方向性。此信息可以方便地显示为“方位图”,类似于频谱图,但使用颜色来表示方位角而不是强度。来自多个位置的数据证明了这种方法,无需对原始信号进行解复用即可进行计算。Azigram 已用于帮助诊断声纳浮标问题、提高可检测性和估计低信噪比信号的方位。Azigram 还可以增强对定向噪声场中嵌入信号的检测和潜在分类。V C 2019 美国声学学会。https://doi.org/10.1121/1.5114810
许多科学家 [Lynch,1960;Piaget 和 Inhelder,1967;Siegel 和 White,1975] 已经观察到认知地图被组织成连续的层,并提出对大规模环境的有用且有力的描述的核心要素是拓扑描述。分层模型包括从局部感官信息中识别和辨认地标和地点;路线控制知识(从一个地方到另一个地方的过程);连通性、顺序和包含的拓扑模型;以及形状、距离、方向、方位以及局部和全局坐标系的度量描述。看来,认知地图的分层结构是人类在大规模空间中稳健表现的原因。我们的方法试图将这些方法应用于机器人探索和地图学习问题。我们定性方法中对环境的核心描述是拓扑模型,如 TOUR 模型 [Kuipers,1978]。该模型由一组节点和弧组成,其中节点代表环境中可识别的位置,弧代表连接它们的行进路径。节点和弧是根据机器人的感觉运动控制能力程序性定义的。度量信息添加到拓扑模型之上。
本研究探讨了使用激光通信 (lasercom) 卫星间链路获取自主导航的相对位置测量值。激光通信交联链路有可能提供卫星间距离和方位测量值,以便在各种轨道情况下准确导航卫星,包括 GNSS 拒绝、GNSS 受限和深空环境。在低地球轨道 (LEO)、地球静止轨道 (GEO)、高椭圆轨道 (HEO) 和火星轨道星座的示例应用案例中,使用数值模拟将激光通信交联方法与传统定位和导航方法进行比较。在地球轨道上使用激光通信测量会导致 LEO 上的误差为 2 米,GEO 上的误差为 10 米,HEO 上的误差为 50 米,与当前基于 GNSS 的导航误差相当。采用所提导航方法的火星轨道器群定位误差为 10 米,与目前 DSN 导航误差相当(当 DSN 操作可用时),并且优于 DSN 数据间隙期间传播的状态知识。使用卫星间激光通信系统进行轨道测定还可以减少对地面跟踪和导航系统的依赖,从而提高太空任务的自主性。
模块 I(12 小时)线性测量和链式测量:使用链条和卷尺测量线的正确长度、直接和间接测距、沿倾斜地面进行链式测量。链式测量中的障碍、错误及其消除。罗盘测量:使用棱镜罗盘、临时调整、线路方位、当地景点、方位校正。模块 II(10 小时)水准测量:使用水准仪和水准标尺。水准仪的临时和永久调整、通过仪器高度降低水准仪以及升降法。曲率和折射误差、水准管的灵敏度、相互水准测量、水准测量困难和常见错误、自动和电子或数字水准仪。模块 III(7 小时)等高线测量:等高线间隔和水平当量、等高线特征、等高线测量方法——不同和间接方法、等高线梯度。模块 IV(8 小时)经纬仪测量:经纬仪的使用、临时调整、测量水平和垂直角度、经纬仪横移。 ] 模块 V(8 小时)现代测量仪器 - 电磁波谱、雷达、电子测距、EDM 设备、测量校正、数字经纬仪、全站仪、遥感和 GIS 简介。 书籍: