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基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法
被引量:
3
1
作者
张显炀
刘刚
+2 位作者
马霄龙
陈健
李兆麟
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2020年第S01期122-125,共4页
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性有更高的要求,而舰船轨迹数据特征复杂度较高,传统预测算法精度低、耗时长。为此,提出了一种基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法。首先将轨迹坐标数据集转换为轨迹移动矢量集,使用变分自编码完...
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性有更高的要求,而舰船轨迹数据特征复杂度较高,传统预测算法精度低、耗时长。为此,提出了一种基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法。首先将轨迹坐标数据集转换为轨迹移动矢量集,使用变分自编码完成轨迹运动特征的提取与生成预测;同时为提高轨迹预测精度,将变分自编码网络的隐空间分布设定为叠加高斯分布,使其更加符合真实的数据分布特征,并在隐空间完成轨迹特征的分类,实现了端到端的轨迹预测。仿真结果表明,相对于传统轨迹预测算法,基于变分自编码的预测算法误差降低了43.73%,训练耗时降低了79.4%,且改进后算法预测误差进一步降低了35.59%。
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关键词
轨迹预测
变分自编码
叠加高斯先验
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职称材料
基于高斯混合-变分自编码器的轨迹预测算法
被引量:
9
2
作者
张显炀
朱晓宇
+2 位作者
林浩申
刘刚
安喜彬
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期50-57,共8页
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性具有较高要求,而舰船轨迹数据特征的高复杂度特性,导致传统预测算法精度低、耗时长,难以达到良好的预测效果。为此,提出一种基于变分自编码器的海面舰船轨迹预测算法。将轨迹坐标数据集转化为轨迹...
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性具有较高要求,而舰船轨迹数据特征的高复杂度特性,导致传统预测算法精度低、耗时长,难以达到良好的预测效果。为此,提出一种基于变分自编码器的海面舰船轨迹预测算法。将轨迹坐标数据集转化为轨迹移动矢量集,使用变分自编码器完成轨迹运动特征的提取与生成预测。同时为提高轨迹预测精度,将变分自编码网络的隐空间分布设定为混合高斯分布,使其更符合真实的数据分布特征,并在隐空间完成轨迹特征的分类,实现端到端的轨迹预测。仿真结果表明,相较于传统预测算法GMMTP和VAETP,该算法的预测误差分别降低了85.48%和35.59%。
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关键词
轨迹预测
变分自编码器
混合高斯模型
无监督学习
端到端学习
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职称材料
突现威胁下无人机在线航迹规划方法研究
被引量:
2
3
作者
张显炀
林浩申
+1 位作者
马霄龙
潘点恒
《计算机仿真》
北大核心
2019年第9期81-84,180,共5页
针对突现威胁条件下UAV在线航迹规划的实时性问题,提出一种基于粒子群算法的在线航迹规划优化方法。在建立航迹规划综合代价模型的基础上分析了在线航迹规划策略,当UAV感知到新威胁后,根据其当前位置以及目标点位置快速重规划出一条适...
针对突现威胁条件下UAV在线航迹规划的实时性问题,提出一种基于粒子群算法的在线航迹规划优化方法。在建立航迹规划综合代价模型的基础上分析了在线航迹规划策略,当UAV感知到新威胁后,根据其当前位置以及目标点位置快速重规划出一条适应当前新环境的最优路线。为满足在线航迹规划的时效性要求,将代群间的梯度搜索和粒子位置退火优化的思想融入到标准粒子群算法中并进行了航迹规划流程的仿真。仿真结果表明,改进后的算法加快了搜索的速度,满足了在线航迹规划的实时性要求。
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关键词
无人机
突现威胁
在线航迹规划法
粒子群优化
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职称材料
多约束多规避区全程弹道快速优化方法
被引量:
2
4
作者
赵欣
秦伟伟
+2 位作者
张显炀
何兵
闫循良
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期245-252,共8页
研究了多约束多规避区条件下的全程弹道快速优化问题。首先,分类研究了规避区的类型和基本模型;然后,重点考虑端点约束、控制约束、典型过程约束、时间及弹道链接约束和规避区约束等,构建了弹道优化的多种约束模型;最后,提出了一种基于...
研究了多约束多规避区条件下的全程弹道快速优化问题。首先,分类研究了规避区的类型和基本模型;然后,重点考虑端点约束、控制约束、典型过程约束、时间及弹道链接约束和规避区约束等,构建了弹道优化的多种约束模型;最后,提出了一种基于检测点自适应伪谱法的轨迹优化算法,即在多区间伪谱法的基础上,引入曲率和误差判据,创新设计了自适应调整区间密度和区间内配点数的改进策略,构建了自适应伪谱法,进一步在自适应伪谱法的基础上加入检测点进行检测,采用一种基于配点间的检测点法作为解的近似误差评估准则,检验配点间的检测点处对于约束方程的满足程度。仿真结果表明,在不对初值进行猜测的情况下,以全程飞行耗时最短为优化指标,整个弹道优化CPU耗时小于5 s,终端状态参数均满足所有端点约束条件,优化弹道通过侧向绕飞,成功实现对两个规避区的规避,相关参数满足突防能力设计要求。
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关键词
多约束多规避区
全程弹道优化
自适应伪谱法
最优控制
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职称材料
基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术
被引量:
3
5
作者
李青勇
何兵
+2 位作者
张显炀
朱晓宇
刘刚
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2021年第2期49-54,共6页
针对弱约束非合作目标的轨迹特性和运动特性,提出一种基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术(EDMTP)。引入一阶差分处理,降低了轨迹数据的时间依赖性,得到了无趋势的轨迹。构造输入输出的轨迹数据对,将预测问题转化为有监督学习问...
针对弱约束非合作目标的轨迹特性和运动特性,提出一种基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术(EDMTP)。引入一阶差分处理,降低了轨迹数据的时间依赖性,得到了无趋势的轨迹。构造输入输出的轨迹数据对,将预测问题转化为有监督学习问题,研究多步预测过程中模型性能的变化,实现端到端的轨迹预测。仿真结果表明,该方法能够从历史轨迹数据中提取更多的轨迹特征,在多步轨迹预测中具有明显的优势。与KFTP和HMMTP算法相比,EDMTP的误差增长率分别同比下降了2.18%和3.52%,取得了较好的轨迹预测效果。
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关键词
轨迹预测
LSTM
编码器-解码器
监督学习
多步预测
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职称材料
题名
基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法
被引量:
3
1
作者
张显炀
刘刚
马霄龙
陈健
李兆麟
机构
火箭军工程大学
火箭军研究院
清华大学
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2020年第S01期122-125,共4页
基金
国防科技创新特区引领基金资助项目
文摘
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性有更高的要求,而舰船轨迹数据特征复杂度较高,传统预测算法精度低、耗时长。为此,提出了一种基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法。首先将轨迹坐标数据集转换为轨迹移动矢量集,使用变分自编码完成轨迹运动特征的提取与生成预测;同时为提高轨迹预测精度,将变分自编码网络的隐空间分布设定为叠加高斯分布,使其更加符合真实的数据分布特征,并在隐空间完成轨迹特征的分类,实现了端到端的轨迹预测。仿真结果表明,相对于传统轨迹预测算法,基于变分自编码的预测算法误差降低了43.73%,训练耗时降低了79.4%,且改进后算法预测误差进一步降低了35.59%。
关键词
轨迹预测
变分自编码
叠加高斯先验
分类号
U675.7 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于高斯混合-变分自编码器的轨迹预测算法
被引量:
9
2
作者
张显炀
朱晓宇
林浩申
刘刚
安喜彬
机构
火箭军工程大学核工程学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期50-57,共8页
基金
国防科技“引领”基金(18-163-00-75-004-078-01)。
文摘
海面舰船的轨迹预测对预测精度和实时性具有较高要求,而舰船轨迹数据特征的高复杂度特性,导致传统预测算法精度低、耗时长,难以达到良好的预测效果。为此,提出一种基于变分自编码器的海面舰船轨迹预测算法。将轨迹坐标数据集转化为轨迹移动矢量集,使用变分自编码器完成轨迹运动特征的提取与生成预测。同时为提高轨迹预测精度,将变分自编码网络的隐空间分布设定为混合高斯分布,使其更符合真实的数据分布特征,并在隐空间完成轨迹特征的分类,实现端到端的轨迹预测。仿真结果表明,相较于传统预测算法GMMTP和VAETP,该算法的预测误差分别降低了85.48%和35.59%。
关键词
轨迹预测
变分自编码器
混合高斯模型
无监督学习
端到端学习
Keywords
trajectory prediction
Variational Autoencoder(VAE)
Gaussian Mixture Model(GMM)
unsupervised learning
end-to-end learning
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
突现威胁下无人机在线航迹规划方法研究
被引量:
2
3
作者
张显炀
林浩申
马霄龙
潘点恒
机构
火箭军工程大学
[
出处
《计算机仿真》
北大核心
2019年第9期81-84,180,共5页
文摘
针对突现威胁条件下UAV在线航迹规划的实时性问题,提出一种基于粒子群算法的在线航迹规划优化方法。在建立航迹规划综合代价模型的基础上分析了在线航迹规划策略,当UAV感知到新威胁后,根据其当前位置以及目标点位置快速重规划出一条适应当前新环境的最优路线。为满足在线航迹规划的时效性要求,将代群间的梯度搜索和粒子位置退火优化的思想融入到标准粒子群算法中并进行了航迹规划流程的仿真。仿真结果表明,改进后的算法加快了搜索的速度,满足了在线航迹规划的实时性要求。
关键词
无人机
突现威胁
在线航迹规划法
粒子群优化
Keywords
UAV
Sudden threat
Online route planning method
Particle Swarm optimization
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
多约束多规避区全程弹道快速优化方法
被引量:
2
4
作者
赵欣
秦伟伟
张显炀
何兵
闫循良
机构
火箭军工程大学
西北工业大学
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期245-252,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61503393
11602296)
文摘
研究了多约束多规避区条件下的全程弹道快速优化问题。首先,分类研究了规避区的类型和基本模型;然后,重点考虑端点约束、控制约束、典型过程约束、时间及弹道链接约束和规避区约束等,构建了弹道优化的多种约束模型;最后,提出了一种基于检测点自适应伪谱法的轨迹优化算法,即在多区间伪谱法的基础上,引入曲率和误差判据,创新设计了自适应调整区间密度和区间内配点数的改进策略,构建了自适应伪谱法,进一步在自适应伪谱法的基础上加入检测点进行检测,采用一种基于配点间的检测点法作为解的近似误差评估准则,检验配点间的检测点处对于约束方程的满足程度。仿真结果表明,在不对初值进行猜测的情况下,以全程飞行耗时最短为优化指标,整个弹道优化CPU耗时小于5 s,终端状态参数均满足所有端点约束条件,优化弹道通过侧向绕飞,成功实现对两个规避区的规避,相关参数满足突防能力设计要求。
关键词
多约束多规避区
全程弹道优化
自适应伪谱法
最优控制
Keywords
multi-constraint and multi-step avoidance zone
full-course ballistic optimization
adaptive pseudo-spectral method
optimal control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术
被引量:
3
5
作者
李青勇
何兵
张显炀
朱晓宇
刘刚
机构
火箭军工程大学
出处
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2021年第2期49-54,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(61403399)。
文摘
针对弱约束非合作目标的轨迹特性和运动特性,提出一种基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术(EDMTP)。引入一阶差分处理,降低了轨迹数据的时间依赖性,得到了无趋势的轨迹。构造输入输出的轨迹数据对,将预测问题转化为有监督学习问题,研究多步预测过程中模型性能的变化,实现端到端的轨迹预测。仿真结果表明,该方法能够从历史轨迹数据中提取更多的轨迹特征,在多步轨迹预测中具有明显的优势。与KFTP和HMMTP算法相比,EDMTP的误差增长率分别同比下降了2.18%和3.52%,取得了较好的轨迹预测效果。
关键词
轨迹预测
LSTM
编码器-解码器
监督学习
多步预测
Keywords
trajectory prediction
LSTM
Encoder-Decoder
supervised learning
multi-step prediction
分类号
TJ761 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于变分自编码的海面舰船轨迹预测算法
张显炀
刘刚
马霄龙
陈健
李兆麟
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
2
基于高斯混合-变分自编码器的轨迹预测算法
张显炀
朱晓宇
林浩申
刘刚
安喜彬
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
下载PDF
职称材料
3
突现威胁下无人机在线航迹规划方法研究
张显炀
林浩申
马霄龙
潘点恒
《计算机仿真》
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
4
多约束多规避区全程弹道快速优化方法
赵欣
秦伟伟
张显炀
何兵
闫循良
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
5
基于LSTM的Encoder-Decoder多步轨迹预测技术
李青勇
何兵
张显炀
朱晓宇
刘刚
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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