方程式賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(轉(zhuǎn)向系統(tǒng))
方程式賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(轉(zhuǎn)向系統(tǒng)),方程式賽車,轉(zhuǎn)向,系統(tǒng),設(shè)計
通用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)實系統(tǒng)測試平臺: 無線傳感器導(dǎo)航的無人駕駛汽車 摘要 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)實系統(tǒng)(CPSs)整合了虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界和現(xiàn)實世界。如今CPSs在應(yīng) 用和理論方面仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了更好地促進(jìn)這一新興領(lǐng)域的發(fā)展,一種低 價的,利用無線網(wǎng)絡(luò)行駛的智能車輛實驗平臺被設(shè)計出來用以驗證相關(guān)方法和 理論。我們簡單的回顧了CPSs,WSNs和無人駕駛車輛的研究歷程,藉由深度 分析了測試平臺和WSNs航行原則,硬件和軟件都得到了改進(jìn)。實驗表明行駛精 度高于0.67m。根據(jù)這些,概略的提出未來發(fā)展方向,以及面臨的挑戰(zhàn)。 1.介紹 CPSs系統(tǒng)通過計算、通信和控制整合現(xiàn)實世界。CPSs系統(tǒng)應(yīng)用于包 和 , , 通 , 進(jìn) 車系統(tǒng),程 控制,能 , 表 , 控制, 系統(tǒng),制 ,控制 程,人 智能, 系統(tǒng)以 及通信 方面。 這一領(lǐng)域的應(yīng)用 人,仍面臨currency1的挑戰(zhàn) 為了“這一新興領(lǐng)域的發(fā)展,設(shè)計出一通用測試平臺 fifl 的。以無 線網(wǎng)絡(luò)行駛車輛為,我們設(shè)計了軟件和硬件, 一臺低價的智能車 輛。這平臺的CPSs系統(tǒng),于驗證理論測試新方法,這系統(tǒng)fi” 大(1)車輛和 WSNs 被設(shè)計,價 低(2)平 臺能測試大分 ,分 fi表。 2.WSNs和CPSs WSNs一 的 網(wǎng)絡(luò)更fi 。 制和 的 能 的 用法和計算的 過在 的 網(wǎng)絡(luò) 5-7 一 的大的 。如今,WSNs 在和 地被用。CPSs 今 的 網(wǎng)絡(luò), 們 WSNs 更 。在 CPSs , 的能一控制回 一 關(guān)。 WSNs 出現(xiàn)于90 ,在諸如軍事目標(biāo)的和偵測,災(zāi)害的預(yù) 警 學(xué),危險環(huán)境探測,地震預(yù)警 領(lǐng)域。在這些應(yīng)用 ,都 即時系統(tǒng) 如今,許領(lǐng)域的應(yīng)用已熟,但仍面臨currency1 ,這些 主 包 拓?fù)?學(xué)結(jié)構(gòu)、通信 、 的實施,fi 池容 、 能 、能 回收、靠的通信 和服務(wù),質(zhì) 數(shù)據(jù)處理,及其方面 8。近幾 來, CPSs 已被美國政府 當(dāng)做一新發(fā)展策略。CPSs 研究程 的目標(biāo)將深深地整合現(xiàn)實的和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。一 些研究員在 CPSweek 和在CPSs主 9 上的國際的會 上從相關(guān)的研究學(xué)會 和大學(xué)討論對相關(guān)的觀念、技術(shù)、應(yīng)用提出挑戰(zhàn)。 3.無人 車 在近 ,智能 車已為一人的領(lǐng)域,更的來世界 各地的關(guān)注。在這些無人駕駛的車輛,視覺導(dǎo)航系統(tǒng) 起重 的 用檢測的 理環(huán)境。 GPS和其一些傳 子公司的 位和導(dǎo)航。如今,許實際應(yīng)用 已付諸實施。 2getthere人速發(fā)展 通(PRT)提供 ,按需馬 停 蹄的 通運輸方 。該系統(tǒng)由一些 的 車輛構(gòu)11。同樣,ParkShuttle的 旅客捷運系統(tǒng)連接”城市12。13此外,蛇 RobuRide系統(tǒng)無人駕駛車輛 為一整體,無人車輛現(xiàn)在 能推 用,因為一些技術(shù)上的局 。M. Li 14提出了在緊急情況利用無線傳 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 為CPS用于航行內(nèi) 用戶。在這系統(tǒng) ,主 來于無線傳 網(wǎng)絡(luò)的位置信息, GPS和觀測 系統(tǒng)提供配套基準(zhǔn)面。這種 下的無線傳 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航和上段提出的方法 同 無人駕駛車輛集智能道 ,一 的征。 4.CPSs一無人駕駛車輛導(dǎo)航與無線傳 網(wǎng)絡(luò) 圖1 測試平臺結(jié)構(gòu)圖 圖2 無線傳感器智能車輛 4.1平臺架構(gòu) 對于大數(shù)的研究,一般及低價CPSs測試平臺進(jìn)行理論和實際的實驗。 我們現(xiàn)fi的技術(shù),如無線傳 網(wǎng)絡(luò),嵌入 系統(tǒng)和軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上,進(jìn)行 了分析和討論了擬 的測試平臺,從以下三方面平臺架構(gòu),導(dǎo)航原理和高 速公 的應(yīng)用,這其 就包 許挑戰(zhàn)。圖1 了測試平臺架構(gòu),這主 由 無線傳 網(wǎng)絡(luò)和無人駕駛車輛。許傳 (如 IEEE802.15.4/ZigBee),其構(gòu) 無線網(wǎng)絡(luò) 重。與傳 連接無 人駕駛車輛基準(zhǔn)無線傳 網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)一 處理的信息,以 車輛的 。一 無人駕駛車輛包 GPS和視覺系統(tǒng),視覺系統(tǒng), 位系統(tǒng), 體主 為 位, 無人駕駛車輛主 于無線傳 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)導(dǎo)航。圖 無線傳 的”智能車輛。 2。 無人駕駛車輛無視覺系統(tǒng) 通過無線傳 網(wǎng)絡(luò)和GPS 位和導(dǎo)航。 Linux平臺的 系統(tǒng)。 4.2 導(dǎo)航原理 無人駕駛車輛的導(dǎo)航原理 的。如圖3 ,這制 的車輛 的無 線傳 網(wǎng)絡(luò)。通過無線傳 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航,無人駕駛車輛以 地方的平 表面上。 設(shè)從起到 的無人駕駛車輛 。實驗, 的位置信息應(yīng) 該被發(fā) 到無人駕駛車輛進(jìn)行 , 一 的 。在運行的過程 無線傳 實時 無人駕駛車輛與無線傳 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。以這種方 , 用 到一合理的 。據(jù)無人駕駛車輛的當(dāng)位置,無線傳 通 信 合。如一傳 出,即重新配置無線傳 網(wǎng)絡(luò)重和。 圖 的currency1線。 3 了“ 的運 。 4.3 應(yīng)用集智能道 無人駕駛車輛 無線傳 網(wǎng)絡(luò),嵌入 系統(tǒng), 的發(fā)展,一些新的 方,以 應(yīng)用到無人駕駛車輛。fi用 fl提出的測試平臺,我們 在運行一程 ,圖4 出的情況下公 ” 許無線傳 的無線傳 網(wǎng)絡(luò),提供 導(dǎo)航通過相關(guān)信息的 和處理。測試平臺的 ,無線傳 導(dǎo)航的分 于無線傳 網(wǎng)絡(luò)的 位精度、實時能、控制算法。實驗結(jié)表明,無線傳 導(dǎo)航的分于0.67。 圖3 無人車的導(dǎo)航原理 圖4 集成智能道路的無人駕駛車輛 5.從 同的度研究研究 從 同的度 于圖 5這平臺的基礎(chǔ)上,如系統(tǒng) 分配,能 控制, 控制,傳輸和理 方面,基于 的軟件設(shè)計,系統(tǒng) ,控制技術(shù) 進(jìn)行測試和驗證?!焙洗髷?shù)的相關(guān)研究人員。 在過的 ,許研究都于無線傳 網(wǎng)絡(luò)。大 已 在這一領(lǐng)域。 ,CPSs”將虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界與“實的 理世界結(jié)合的 出,為”入了許新的挑戰(zhàn)如實時能,和控制方法。 圖5 從不同角度研究 6.挑戰(zhàn) CPSs一 的新領(lǐng)域,需 各種 ,在 同的體系結(jié) 構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計從 同的度,來 發(fā),于連接的 理和網(wǎng)絡(luò)世界1。 CPSs”的挑戰(zhàn),了上提到的挑戰(zhàn), 包 ,基于 的 發(fā),控制 系統(tǒng)和合系統(tǒng),傳 網(wǎng)絡(luò)和 網(wǎng)絡(luò),用,靠, 方 面fi 驗證4。高能無人駕駛 車仍面臨一些關(guān) 。此外,如 實現(xiàn) 新的方法和理論, 一關(guān) 的挑戰(zhàn)。車輛的速度與系統(tǒng)的能 相關(guān)。 速度的 “,我們fl 實時能 。 ,fi許因 ,如硬件 平臺,設(shè)計方法, 系統(tǒng)的 應(yīng)速度。此外,無人駕駛車輛fl 出 和靠,這 CPSs更 的。因此,應(yīng) 一 新的方法,以證 系統(tǒng)的 ,無人駕駛車輛導(dǎo)航與無線傳 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用一 在進(jìn)行通過 樣 的測試。 7.結(jié)論 CPSs在過的幾 ,這一新興領(lǐng)域已了 的利 ,將 為未 來的 速發(fā)展。 速發(fā)展,我們?nèi)悦媾R新的 和 的挑戰(zhàn)。在這 fl ,我們 論無線傳 網(wǎng)絡(luò)和CPSs系統(tǒng), 設(shè)計通用,低價的測 試平臺。該平臺包 無線傳 網(wǎng)絡(luò)的智能導(dǎo)航車輛,這被 應(yīng)用于測試和驗 證相關(guān)理論。在此基礎(chǔ)上,一 的應(yīng)用程 ,集智能道 無人駕駛車輛, 出 好的應(yīng)用。 ,我們 結(jié)幾研究 , 更深入的研究這一領(lǐng) 域。 國 學(xué)基 (20090460769), 大學(xué), 理 大學(xué)( 2011ZM0070),國 基礎(chǔ)研究基 國 學(xué)基 ( 50905063), 省 學(xué)基 會, 國(S2011010001155)的鼎支 研究。 參考料 1E. 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