2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 题目主体需要关注的地方attention!!!

1.无人机集群在遂行编队飞行时,为避免外界干扰,应尽可能保持电磁静默,少向外发射电磁波信号。
2.接收信号的无人机所接收到的方向信息约定为:该无人机与任意两架发射信号无人机连线之间的夹角

问题1.1 模型的建立与求解

根据三架无人机相对位置信息进行讨论
结合正弦定理,确定定位模型,采用遍历算法,固定一架发射信号无人机,遍历另外两架无人机的相对位置关系,求解每种情况下所有位置上被动接收无人机的实际坐标,输出图解结果。

怎么分类?

建立极坐标

以圆心无人机为极坐标原点,两架发射信号的无人机极坐标分别记作,(下图中的黑色弧线和红色弧线),固定。位置略有偏差的无人机记为,可以将位置关系分为三类:

情况1.

分为三小类:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

极坐标的求解过程:

记圆心为o,表示∠oki,表示∠okj,表示接收的角度信号∠oki值存在的偏差,表示接收的角度∠okj值存在的偏差。

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

由正弦定理可得

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

得到

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

两个等式是等价的,根据,可以得到:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机 

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

同理可得:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 同理可得

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

情况2.

同样分三小类

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

第一小类的模型:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

第二小类的模型:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机 

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

第三小类的模型:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

情况 3.

此类情况与情况1具有几何对称性,通过旋转会发生重叠,属于同一种情况,在这里仅讨论情况1

可进行真实的仿真模拟,进一步说明结果。

问题1.2 模型的建立与求解

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

由1.1的方法一可以知道,对于被动接受信号的无人机的有效定位需要两架圆周上已知编号的无人机i,j发射的角度信息,以及自身的坐标信息和被动接受消息的无人机的相对位置的无偏角度。

问题二给出了FY00和FY01的具体位置,接收信号无人机k已经知道自身编号的情况下,可初步判断为另需一架无人机发射信号,即可对自身实现有效定位。

假设被动接收信号的无人机知道自己的具体编号,即k=2,3,...,8,9即自身编号与FY01相对位置已知,基于此,再引入一架未知编号的发射信号的无人机记为FY0i

第一步,首先确定FY0k与FY0i的相对位置关系

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 用n来表示无人机i,无人机k之间间隔的无人机数量。通过n即可初步判断无人机i,k的相对位置关系如下:

由发射过来的,我们知道了接受信号的无人机与发射信号的无人机(但并不知道自己编号)之间有几架无人机,但我们不确定是在接受信号的无人机左侧还是右侧,因此进行下面这一步:

第二步,锁定FY0i的相对位置坐标

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

当k=2,3,4,5时

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

当k=6,7,8,9时

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

当n与k之间的关系取等号时,说明无人机i与无人机FY01关于无人机j对称,无人机i的相对位置坐标随即确定。

假定无人机i始终偏离FY01,无人机i'始终靠近无人机FY01,则有角度大小关系如下

当k=2,3,4,5时

当k=6,7,8,9时

即通过判断

 (位于左侧)

(位于右侧)

来进行进一步的确定,至此,第二步的建模也完成了。

问题1.3 模型的建立与求解

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

题中前面说分布在半径为100m ,是说的原本状态是大概分布在以半径为100 m的圆上,后面调整后是分布在某一圆周上,所以还是要看清题!!!

根据表格我们将本题调整到半径为98的圆周上。

步骤一利用问题一(1)的定位模型,调整同一圆周上的三架无人机的相对位置接近理想位置关系:

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

根据2、5、8位置的特殊性,本题中,可知

我们可以将FY02,FY08作为理想位置,FY05作为理想坐标。

就可以利用1.1中的第四个模型,得到

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

最终得到

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

调整后可通过式反复迭代,使方案结果逼近无偏值。

步骤二以步骤一中三架无人机为参照系,利用问题一(1)的定位模型,调节余下无人机的角度坐标,使之接近理想相对位置,输出角度调节量  :

2,5,8之间均间隔两架无人机。可利用问题1.1中的模型再次求解。由于方法一致,在这里不作赘述。同样可得到调整角度。   

步骤三同步骤二参照基准,建立几何关系模型,调节余下无人机的长度坐标。每一步骤都对应各自独立的调整模型,模型求解利用迭代算法进行。

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

可通过仿真进一步说明。

问题2 模型的建立与求解

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

将锥形编队分解成多个同心圆的圆形编队,利用问题一(3)中给出的调节方案调整各圆周上无人机,针对特殊点通过共线无人机制定相应的调整方案。

2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析,数学建模,数学建模,无人机

 可以分为四组分别进行求解

1.FY02,FY03,FY04,FY06,FY08,FY09

2.FY01,FY07,FY10,FY13

3.FY12,FY14

4.FY11,FY15

前三组可利用问题1.3的调整方案FY11,FY15两架无人机位置调整利用接收到的随机两组共线无人机发射的信号角度信息来确定。

对于第四组角度坐标可利用角度的平均确定。

长度坐标根据正弦定理,根据角度坐标来确定。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-666419.html

到了这里,关于2022全国大学生数学建模B题:无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位 完整详细解析的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【数学建模】2019 年全国大学生数学建模竞赛C题全国一等奖获奖论文

    机场的出粗车问题 大多数乘客下飞机后要去市区(或周边)的目的地,出租车是主要的交通工具之一。国内多数机场都是将送客(出发)与接客(到达)通道分开的。送客到机场的出租车司机都将会面临两个选择: (A) 前往到达区排队等待载客返回市区。出租车必须到指定的

    2024年02月14日
    浏览(66)
  • 数学建模大师手册:全国大学生数学建模竞赛模板(附Word模版)

    摘要应当为读者提供一个快速的文章概览,确保读者在短时间内了解文章的核心内容和重要结论。 方法 :清晰地描述您使用的主要方法或技术。例如,您是否采用了深度学习、遗传算法、有限元分析等。 问题解决 :描述论文解决的主要问题或挑战。例如,“通过采用神经网

    2024年02月09日
    浏览(46)
  • 全国大学生数学建模竞赛【高教杯】- 竞赛题目汇总

    目录 1992 年赛题 A 题 施肥效果分析 B 题 实验数据分解 1993 年赛题

    2024年02月07日
    浏览(48)
  • 全国大学生数字建模竞赛、中国研究生数学建模竞赛(数学建模与计算实验)前言

    1.什么是数学建模 2.所需要学的知识,知识算法分类表格汇总 3.所需要的软件工具 4.论文模板,查找文献,查找数据   全国大学生数字建模竞赛(National College Student Mathematical Modeling Contest)是中国的一项全国性大学生竞赛活动,旨在 提高大学生的数学建模能力和创新思维,

    2024年02月15日
    浏览(54)
  • 2023华数杯全国大学生数学建模竞赛思路模型代码

    目录 1.华数杯数学建模大赛简介 2.大赛思路模型代码见文末        比赛时间:2023.8.3———2023.8.6         比赛性质: 国家级,暑假期间含金量和比赛规模都不错的数学建模比赛,目前举办到第四届,规模一年比一年大,参与人数越来越多,认可度越来越高,赛题类型和赛

    2024年02月14日
    浏览(57)
  • 2023高教社杯全国大学生数学建模竞赛选题建议

    如下为C君的2023高教社杯全国大学生数学建模竞赛(国赛)选题建议, 提示:DS C君认为的难度:CBA,开放度:BAC   。 D、E题推荐选E题,后续会直接更新E论文和思路,不在这里进行选题分析,以下为A、B、C题选题建议及初步分析 A题:定日镜场的优化设计 A题是数模类赛事很

    2024年02月09日
    浏览(50)
  • 【印象深刻的实战经历】两次全国大学生数学建模经历分享

    目录 🌼初次接触 初次参加培训 分享培训所得 比赛开始 🔥再次接触 参加校赛 机缘巧合 再次培训 比赛开始 📕技巧总结 从问题的实际意义分析大体上可分为 从问题的解决方法上分析  做国赛题目的步骤  赛前准备 选题  寻找思路   如何展开思路?  数学建模论文写作格

    2024年01月18日
    浏览(41)
  • 2023全国大学生数学建模竞赛C题思路+模型+代码+论文

    目录 一.思路模型见文末名片,比赛开始第一时间更新 二.国赛常用算法之主成分分析法(PCA) 三.MATLAB代码 代码相对简单,是从司守奎大神的《数学建模算法与应用》一书中学习到的,笔者只不过添加了一点注释,拾人牙慧,惭愧惭愧。将代码文件和txt文件放在一个文件夹中就

    2024年02月09日
    浏览(98)
  • 2023年高教社杯全国大学生数学建模竞赛参赛事项注意

    一年一度的数学建模国赛要来啦!!!小编仔细阅读了比赛官方网站上的规则和要求,以及比赛的题型和时间安排,现总结分享给大家。 小编将会在开赛后第一时间发布选题建议、所有题目的思路解析、相关代码、参考文献、参考成品论文等多项资料,帮助大家取得好成绩哦

    2024年02月09日
    浏览(89)
  • 2023高教社杯全国大学生数学建模竞赛B题代码解析

    2023高教社杯全国大学生数学建模竞赛B题 多波束测线问题 代码解析 因为一些不可抗力,下面仅展示部分matlab代码(第一问的部分),其余代码看文末 节选了部分: 有关思路、相关代码、讲解视频、参考文献等相关内容可以点击下方群名片哦!

    2024年02月09日
    浏览(52)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包