基于FEM 的鱼雷低频振动环境预示方法研究

针对鱼雷设计初期振动试验条件制定所需实测数据不足的问题,论文采用有限元法对鱼雷典型部位低频振动环境进行预示:运用MSC.Nastran对先期建立的全雷有限元模型进行模态分析,并与试验数据对比的结果说明了模型的准确性;以实测振动加速度谱作为激励,对雷体典型部位的振动量级进行预示,总振动级结果与试验差值在±3dB以内;加速度谱线主要峰值吻合度较高,趋势基本一致。通过试验验证说明了该方法的有效性,可以为鱼雷低频振动试验条件的制定提供理论支撑。     

特征稀疏场景下基于标签的车辆视觉SLAM

在智能车辆的同时定位与建图中,视觉特征点法通过对特征点的提取和匹配进行车辆位姿估计,但当环境缺少纹理或动态变化时,场景的特征稀疏、稳定性差,基于自然特征定位易导致精度下降甚至定位失败。在环境中加入视觉标签可有效解决特征稀疏问题,但基于视觉标签的定位方法高度依赖人工标定,且常因视角变化出现位姿抖动,影响定位的精度。为此,本文提出了一种基于标签的车辆视觉SLAM方法,充分利用标签信息,引入内外角点约束降低标签位姿抖动,同时借助视觉里程计建立低漂移、全局一致的地图;在定位时基于标签估计车辆位姿,并联合优化标签地图与车辆位姿,从而构建低成本、高鲁棒的视觉SLAM系统。试验结果表明,本文方法使用内外角点约束有效降低了标签的位姿抖动,使标签建图精度的提升率超过60%,定位精度的平均提升率超过30%,显著地提高了基于标签定位的精度与鲁棒性,有利于智能车辆的安全运行。     

动态场景下基于语义分割与运动一致性约束的车辆视觉SLAM

传统的车辆同时定位与建图方法多依赖于静态环境假设,在动态场景下易引起位姿估计精度下降甚至前端视觉里程计跟踪失败。本文结合Fast-SCNN实时语义分割网络与运动一致性约束,提出一种动态场景视觉SLAM方法。首先利用Fast-SCNN获取潜在动态目标的分割掩码并进行特征点去除,以获取相机位姿的初步估计;随后基于运动约束与卡方检验完成潜在动态目标中静态点的重添加,以进一步优化相机位姿。验证集测试表明,所训练的语义分割网络平均像素精度和交并比超过90%,单帧图片处理耗时约14.5 ms,满足SLAM系统的分割精度与实时性要求。慕尼黑大学公开数据集和实车数据集测试表明,融合本文算法的ORB-SLAM3部分指标平均提升率超过80%,显著提升了动态场景下的SLAM运行精度与鲁棒性,有助于保障智能车辆的安全性。     

基于运动约束的激光雷达与车体坐标系旋转参数标定

激光雷达是智能网联汽车环境感知的重要传感器,多坐标系空间标定是激光雷达精准环境感知的前提条件。针对激光雷达与车体坐标系空间同步面临传感器观测单一的问题,提出基于激光雷达与车辆的平面运动和直线运动约束2步标定方法。为构建运动约束,基于激光里程计获取激光雷达运动位姿信息,通过激光雷达运动轨迹信息和时域上多帧地面平面拟合信息进行平面行驶识别,在满足平面路况下构建平面运动约束标定,进而标定横滚角与俯仰角;基于俯仰角和横滚角对车辆轨迹进行修正,通过激光运动轨迹建立直线行驶判别模型判别车辆运动状态,在满足车辆直线行驶路况下构建直线运动约束,从而标定偏航角。最后,在智能驾驶试验车上开展了激光雷达与车辆坐标系标定的实车试验,通过实车采集的数据验证了提出的空间同步方法的可行性。试验结果表明：提出的激光雷达与车体坐标系标定方法优于基于标定物的方法,在原始数据上可以保证标定后的旋转误差降低至0.61,误差率降低约47.4%。在手动调整的扩充数据上标定后的旋转误差降至1.64,误差率降低约40.6%。相对于基于标定物的方法,其旋转误差均有降低且不需要借助特定的标定物与标定场,降低了对环境的依赖程度。同时通过消...     

基于DBSCAN与二分法的混合A*路径规划方法EI北大核心CSCD

在多障碍物非结构化场景中,传统混合A*算法存在计算效率低、路径平滑性差的问题。针对该问题,本文提出了一种基于密度聚类算法(density-based clustering,简称DBSCAN)与二分法的混合A*路径规划方法。首先,设计基于DBSCAN算法的障碍物聚类方法,简化多障碍物非结构化场景,避免混合A*算法在类U形障碍物群附近的无效节点拓展,有效提高算法效率。然后,提出基于二分法的状态节点拓展策略,能够在不显著增加混合A*算法计算复杂度的前提下,搜索出一条更平滑的路径。最后,基于MATLAB进行仿真。结果表明,在多障碍物非结构化场景中,本文提出的改进混合A*算法可以显著提升计算效率并改善路径平滑性。     

基于车辆模型紧耦合的封闭园区车辆定位方法

自主定位是自动驾驶车辆的一项基本能力,全球导航卫星系统(GNSS)可在开阔环境提供定位解决方案,然而在封闭园区环境如港口或工业园区等,高密度的植被和建筑等环境因素会导致GNSS信号不稳定,从而影响定位精度,对自动驾驶系统的安全造成严重威胁.为解决这一问题,本文中提出融合激光雷达(LiDAR)和惯性测量单元(IMU)的自...     

流体可压缩性对高速入水载荷的影响研究

火箭助飞鱼雷会遭受入水带来的恶劣跨介质力学环境,本文基于均质平衡流和VOF多相流理论建立气-液-汽三相耦合流动数学模型,并通过嵌套网格技术,实现多相流与6-DOF结构体动力学耦合的高速入水分析,研究气/液相可压缩性对结构体高速入水载荷的影响,并进一步分析不同入水速度（100～300 m/s）和不同横升角（10°,40°）对应的流体可压缩性影响,从而对可压缩性的影响行较全面的分析,研究结果有助于清晰认识高速入水过程流体可压缩性的作用机理,可用于指导相关的降载头型及缩比试验等设计。