دفاع هوافضایی

چکیده تخمین دقیق وضعیت و سمت پهپاد‌ها، به‌عنوان یکی از چالش‌های اصلی در سیستم‌های ناوبری خودکار، نقش حیاتی در کنترل و هدایت این وسایل ایفا می‌کند. در این مقاله، برای تخمین وضعیت پهپاد‌ها از فیلتر ذره‌ای مبتنی بر کواترنیون، یک روش نمونه‌برداری خاص و فیلتر کالمن بی‌اثر استفاده شده است. این روش‌ها با تلفیق داده‌های سنسورهای اینرسی و به‌کارگیری فیلترینگ، دقت تخمین زوایای غلت، فراز و سمت را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهند. نوآوری این مقاله در مقایسه جامع عملکرد فیلتر ذره‌ای و فیلتر کالمن بی‌اثر در دو سناریوی مختلف، شامل داده‌های شبیه‌سازی‌شده و داده‌های واقعی است که از یک سیستم مرجع وضعیت و سمت خاص جمع‌آوری شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که فیلتر ذره‌ای در تخمین زوایای غلت و سمت بهبودی بیش از ۹۹٫۹۹٪ در داده‌های شبیه‌سازی‌شده و بیش از ۸۸٫۴۸٪ در داده‌های واقعی نشان داده است. همچنین، تحلیل معیارهای واریانس و انحراف استاندارد خطا تأیید می‌کند که فیلتر ذره‌ای در کاهش پراکندگی خطاها موفق‌تر عمل کرده است، به‌طوری‌که برای زاویه سمت، واریانس خطا در فیلتر ذره‌ای حدود ۱۰۰ برابر کمتر از فیلتر کالمن بی‌اثر بوده است. از سوی دیگر، فیلتر کالمن بی‌اثر در تخمین زاویه فراز عملکردی کمی بهتر از فیلتر ذره‌ای نشان داده است. این یافته‌ها حاکی از آن است که ترکیب این دو فیلتر می‌تواند به‌عنوان یک راه‌حل کارآمد در سیستم‌های ناوبری دقیق پهپادها مورد استفاده قرار گیرد. روش بازنمونه‌گیری به کار گرفته شده در فیلتر ذره‌ای نیز دقت تخمین زوایای غلت و سمت را به طور چشمگیری افزایش داده است.

چکیده محاسبات کوانتومی می‌تواند در بسیاری از مسآئل که محاسبات کلاسیکی پاسخی برای مسئله ندارد، کارآمد باشد. از میان مدل‌های مختلف محاسبات کوانتومی، مدل محاسبات کوانتومی بی‌درو کاربرد زیادی در زمینه گراف‌ها دارد. از طرفی مسئله کوتاه‌ترین مسیر با گراف مدل می‌شود و با توجه به کاربرد آن مورد توجه است. در این مقاله مسئله مسیر کوتاه‌ترین مسیر با استفاده از محاسبات کوانتومی بی‌درور بررسی و حل می‌شود، بدین منظور ابتدا نگاشت مسئله به یک هامیلتونی بیان و سپس یافتن دینامیک آن با محاسبات کوانتومی بی‌دررو بررسی می‌شود. در نهایت این مدل بر یک مسئله در حرکت پهپادها پیاده می‌شود، نتایج حاصل نشان می‌دهد، محاسبات کوانتومی در مسائل کوتاه ترین مسیر حرکت پهپادها می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.