摘 要：本文设计了一种应用于危险环境的电子哨卡系统，它可以代替人从事侦察、排险、救援等危险工作，也为相关领域科研工作提供参考。
关键词：电子哨卡；安防反恐；无源定位；自主导航
近些年，全球极端天气事件增多，自然灾害加剧、暴力恐怖活动激增，给社会稳定和人民生命财产安全造成极大危害。在处理恐怖事件、工业事故及遭敌袭击后产生的核、生、化灾害时，经常会遇到情况不明、人员无法接近或高度危险的区域。如果利用机器人代替人员进入情况不明或者人难以进入的场合去查明现场情况、取回样本、处理高危险性事件，避免操作人员直接暴露在有毒、核辐射等危险环境中，则可大大减小人员伤亡，提高保障能力和工作效率［1］。将无人系统技术应用于危险场景相比传统处理具有很大优势。
目前国内外对陌生人员车辆监控，有条件的地区使用监控摄像头，无条件的地区需要派专人巡视。监控摄像头位置相对固定、功能比较单一、可视距离短，专人巡视不仅耗时耗力，而且在遇到危险情况时可能对人身安全产生威胁。针对这种情况，电子哨卡便应运而生。电子哨卡利用光电转塔可视距离远、可对目标精确定位等功能，远距离直接对环境进行侦察或对目标进行监视。利用无线通讯技术与智能前突越野无人车进行信息交互，实时回传监控画面，远程控制进行警示警告。
就蓝色蓝宝石来说，它们的价值地位一般是这样排列的：矢车菊蓝＞皇家蓝＞湛蓝＞正蓝＞浅蓝＞淡蓝。除了美丽的蓝色，蓝宝石还有一个庞大的支系——彩色蓝宝石。由于色彩太丰富，让人有进入梦幻的童话世界一般。故香港人爱把它们称作幻彩蓝宝石。
图1 电子哨卡系统
1 电子哨卡系统
1.1 系统组成和功能
电子哨卡系统由高空作业车、光电转塔、智能前突越野无人车和地面操作台组成，如图1所示。系统将光电转塔挂载于高空作业车上，用于对平台周围的情况进行搜索、观察、跟踪、定位和取证等应用。光电转塔配置高性能制冷型红外探测器和高清摄像机，可对目标进行红外和可见光成像探测；光电转塔配置惯性测量单元，可对目标进行定位。智能前突越野无人车可以自主行驶，自主避障，实时传输巡视画面给指挥控制中心，并响应指挥控制中心的远程指令操控。
光电转塔的功能：红外、高清可见光探测成像；手动、自动扫描等搜索功能；本机和目标精确定位；车辆、人员识别；图像跟踪。
光电转塔通过光轴指向、GPS信息、惯导姿态，计算出地球坐标系下的目标方位矢量，该方位矢量结合激光测距信息，可计算出地球坐标系下的目标位置，既目标经度、纬度、高度。无源定位系统计算流程图2所示。
无人车的功能：红外、高清可见光探测成像；360°无死角云台 （带照明）；实时图像、语音回传；远程语音对讲、警告；指定目标位置、无人车智能前突；车辆、行人跟踪。
绕X轴逆时针旋转α角的转换矩阵：
1.1 工作方式
使用时把高空作业车开到指定的作业点，展开悬臂，将光电转塔升起10 m～15 m。光电转塔有手动模式和自动模式。手动模式下，操作人员控制转塔转动，监控特定区域有无入侵的车辆和人员；自动模式下，转塔自动扫描周围区域，并自动检测车辆和人员。如果发现可疑车辆和人员，派出智能前突越野无人车进行近处探查观察。智能前突越野无人车可根据转塔定位功能预估目标运行路线［2］，始终保持在目标即将到达的前方，实时传输巡视画面给指挥控制中心，为指挥人员提供决策依据。
图2 无源定位系统计算流程图
2 电子哨卡的工作原理
2.1 光电转塔的无源定位技术
3.确保网络餐饮业食品安全监管工作的正常运营。严格按照相关要求进行网上餐饮业的审核监管工作，提升网上餐饮业的入门标准，对申请单位进行相关的审核与考察，认真检查餐饮单位的食品经营许可证、食品类别以及配送情况等。进一步强化网络餐饮业食品来源的监督管理，认真核对网络餐饮部门的采购凭证及发票等。不仅如此，还应该重点监督网络餐饮业食品采购数据的真实性，进一步评估网络餐饮服务食品安全性，及时发现各项问题。不断加大网络餐饮业的加工配送监督管理力度，不能直接给消费人员配送生食、冷加工的甜点等，需要严格按照相关要求落实食品加工工作，从根本上确保网络餐饮业的食品安全性。
2.1.1 坐标系转换
（1）坐标系通用转换矩阵。
操作台功能：转塔控制，无人车控制，语音对讲，人脸识别，车牌识别。
绕Y轴逆时针旋转α角的转换矩阵：
矢量在新坐标系中的表达式可通过其在原始坐标系中的表达式左乘以转换旋转矩阵得到。
一般地，设以a坐标系为基准坐标系，按y－z－x的旋转方式逆时针旋转d1、d2、d3，得到b坐标系。则从a坐标系到b坐标系的转换矩阵为：
式中：a为地球椭球长半轴＝6 378 137；b为地球椭球短半轴＝6 356 752；e2为地球椭球第一偏心率＝0.006 694 379 901 3。
高校中旅游专业课程可分为专业课与公共课两个部分，在对课程体系进行设置时，高校方面应该进行实际的调研，根据市场的实际情况对旅游专业课程体系进行针对性的设置，从而保障课程设置能够与实际需求相符合，促使学生能够学以致用。例如当代进行合作洽谈时讲究饮茶，高校方面就应该积极在专业课程设置茶艺相关的教学。同时，随着信息技术的应用范围越来越广泛，高校旅游专业中也应该适当地对信息技术课程进行开展，以促使学生的信息素养能够得到提高，从而进一步实现双轮驱动背景下的旅游行业发展。
从惯导地理坐标系按y－z－x的旋转方式逆时针旋转φ、θ、γ，得到惯导坐标系。因而从惯导地理坐标系到惯导坐标系的转换矩阵为：
（3）惯导坐标系与视轴坐标系的转换。
从惯导坐标系按y－z－x的旋转方式逆时针旋转v、u、0，得到视轴坐标系。因而从惯导坐标系到视轴坐标系的转换矩阵为：
（4）地球坐标系与惯导地理坐标系的转换。
已知，吊舱在观察点A测得目标的视轴方位角为vA，视轴俯仰角为μA，激光测距距离为dA，此时的吊舱姿态为航向角φA、俯仰角θA、横滚角γA。根据上述坐标转换矩阵，可以通过以下步骤获得目标的地球坐标系下的矢量 [Xq，Yq，Zq]T。
液相色谱条件：色谱柱为Hypersil Gold C18反相色谱柱（100 mm×2.1 mm，3 μm），流动相A 0.01%（V/V）醋酸-甲醇溶液，流动相B 0.01%（V/V）醋酸-水溶液，流速是 200 μL/min，进样量 10 μL，柱温30 ℃，梯度洗脱见表1。
IMU的经度L，纬度B，海拔高度h。惯导地理坐标系原点在地球坐标系中的坐标：
②地球坐标系与惯导地理坐标系的转换。
地球坐标系绕其x轴逆时针旋转L，再绕z轴逆时针旋转 （－B），得到原点在地心，三轴平行于惯导地理坐标轴的坐标系。
地球坐标系到惯导地理坐标系的坐标转换，先平移，再旋转。[ Xq，Yq，Zq]T是地球坐标系中的一个矢量，将其装换到惯导地理坐标系，则有：
惯导地理坐标系到地球坐标系的坐标转换，先旋转，再平移。[ Xe，Ye，Ze]T是惯导地理坐标系中的一个矢量，将其转换到地球坐标系，则有：
③已知地球坐标系的坐标计算经度纬度高度。
已知地球坐标系 [Xq，Yq，Zq]T坐标，计算经度L、纬度B、高度h：
（2）惯导地理坐标系与惯导坐标系的转换。
随后，每次迭代按下述公式进行 （迭代次数设为4次以满足经度要求）：
2.1.2 目标位置解算
①惯导地理坐标系原点在地球坐标系中的坐标。
（2）图像识别。通过可见光摄像机，采集实时图像，利用被跟踪目标上的标识物，对目标进行识别，得到目标相对车体中心的偏转角。可根据被跟踪目标在雷达扫描图上的特征对图像数据滤波、辅助判断、减少光照等复杂环境对图像识别算法的干扰［4］。
（2）观察点A的经度LA，纬度BA，海拔高度hA。在地球坐标系中的坐标为：
2.2 无人车的自主导航避障系统设计
无人车的定姿定位系统提供无人车自身的位置和姿态信息［3］。光电转塔提供被跟踪目标信息，也可以认为是提供行驶角度信息。自主导航系统框架图如图3所示。
健全形式多样的监督机制。一方面，建立健全党委、政府和人大、政协的监督机制，把国防动员军民融合发展落实情况，作为党管武装述职和每年向人大、政协报告工作的必要内容，并对述职和工作报告作出客观评价，为提拔使用干部提供重要参考。另一方面，结合双拥模范城评比、文明创建等活动，定期对各级、各单位、各系统工作落实情况进行检查，在表彰评先、税收补助等方面实施奖惩激励，提升全社会参与军民融合的责任感、使命感和荣誉感。
图3 自主导航系统框架图
激光雷达进行障碍物判断，如果有障碍物，则改变当前的行进方向，如果没有则沿当前行进方向前进。
大学从它产生到现在已有上千年的历史，中世纪大学仅是传授已有知识的场所，而从19世纪开始兴起的现代大学，主要是将科学研究当作它的主要目标。同时在教育过程中培养出相应的教育科研人才和扩展人类的知识面，并且整个氛围营造的是学术自由[1]。大学职能的实现主要依靠大学课堂，随着时代的发展，幕课、反转课堂等新的课堂组织形式层出不穷，但均未颠覆课堂的本质，即“老师教”与“学生学”。国家根据教育改革所提出的纲要中，已经指出了在学习过程中要注重思考，教学的方式也要多样化，尽可能的鼓励学生参与到课堂中来，并且采用各种方式，例如讨论式以及启发式教学，努力使学生真正理解如何学习。
（1）自主导航系统组成。包括：自主导航计算机、高速云台、激光雷达。
（1）目标在视轴坐标系 （OXYZs）的矢量可定义为：[ X sYsZs]T＝［1，0，0］T。
（3）雷达避障。拟选用velodyne的16线激光雷达，与单线激光雷达相比，16线激光雷达具有数据量大、检测精度高、探测范围广等优点。本方案主要采用激光雷达对正负障碍的识别。然后依据障碍物分布情况，改变无人车的运行方向。
（4）正负障碍物检测。采用避障方式航行时，激光雷达扫描距离30 m内的数据则足够使用。需要在离障碍物3 m之外就开启避障策略［5－6］。避障策略开启之前，首先需要实现对障碍物的识别。
①数据点投影。将激光雷达的三维空间点数据，投影在二维栅格地图中，并保留高度信息，以及角度信息。
今年5月份开始的土耳其金融危机的出现和传导是由于土耳其采取浮动汇率，所以美元指数上行，里拉被动贬值，导致大规模资本流出和经常项目的进一步逆差。而且土耳其一直以来都是凭借高通胀拉动经济，如此一来通胀进一步被推高。严重的财政赤字又进一步地加强了里拉的贬值预期，资本账户的融资受限导致债务压力急剧增大，出现金融危机。另外，美国又向土耳其加倍征收钢铝关税，这一举措在土耳其长期贸易逆差的背景下，成为里拉暴跌的最后一根稻草。
②判定障碍。搜索每个栅格内的最大和最小高度点，并计算高度差，如果高度差大于阈值H，则认为这个栅格是障碍，反之则认为该栅格可通行。该方法主要可以避免将前方的斜坡误检成障碍物。其中阈值H，与栅格精度有很大关系。
对来华留学生博士生与中国籍学生一视同仁，加强其博士论文撰写、授予、提交、保存等管理。在博士论文提交上，与中国籍博士生一样，不提交论文不授予学位。考虑到学位论文数字化快速发展，除了纸本博士论文，留学生也要提交电子版博士论文。同时，与留学博士生明确博士论文授权范围、授权期限、授权内容。由于来华留学生与中国籍博士生文化背景不同，对其博士论文利用的看法可能也与本国学生有着较大差异。在留学生离校前，与之明确对其博士论文利用的授权范围、内容、期限等，有利于在尊重作者本人意愿和权益基础上实现对留学生博士论文的合理利用。此外，对留学生博士论文中的涉密论文同样也要按照授予单位保密论文管理办法严格管理。
就在沈大高速公路建设之时，在南方却酝酿着另一种建设模式。出于经济发展的需要，处于改革前沿的广东，急需打通广州与深圳的交通大通道。但当时广东公路建设财政拨款一年只有600万元，还不够修半公里高速公路……
③获取所有障碍点的坐标信息的二维分布图。
（5）控制策略。
多年来，我一直关注萨尔加多（Sebastião Salgado）和史蒂夫·麦凯瑞的职业生涯。虽然他们有着完全不同的创作风格，但我从他们身上获得了灵感：萨尔加多对于拍摄有着影像记录和社会学式的工作方法，史蒂夫·麦凯瑞则善于制造鲜明的色彩和醒目的构图。
①根据栅格地图，建立连续可通行角度区间合集。对无障区域以及距离大于安全距离点同样进行合集处理，得到可通行的角度区间［7］。可通行角度必须大于某个经验值，并对各角度区间取中值。最后根据图像识别给出的跟踪目标方向，给出通行角度a。
目前复合材料中最有发展潜力的是高强纤维增强材料，用亚麻、剑麻等天然纤维为增强材料的增强塑料广泛应用于车身零件.此类增强塑料既可以满足强度刚度要求又具有环保性，同时质量比玻璃纤维轻40%，是实现汽车轻量化的又一方面.
蒂奇纳的知沟理论假说认为，知沟两端产生媒介接触和信息学习差距的原因主要是社会经济地位的差距，除此之外，信息的功效性、显著性，受众的个人经验、动机因素也会在接触新鲜事物的过程当中相互交互影响。[4]
②最终的航向角度控制，分为两种情况，A当车体行进方向一定全速距离 （15 m）内没有检测到障碍物情况，则按照跟踪目标给定的角度行进，速度为3 m／s。B当车体行进速度方向的全速距离内检测到障碍物时，则按照避障策略给出的角度行驶，行驶速度按照最近障碍物的距离从0 m／s到2 m／s分段控制。
③车体的控制实现。本方案主要按照航向对车体控制，如图4所示。当前车体期望航向进行与车体反馈的角度信息，进行负反馈PID控制。同时为了保证车体行车安全，下发的角度同时受车体当前速度的限制。
图4 车体控制流程图
3 结 语
本文依据无人系统现有技术和研究成果，设计了一套完整的针对危险区域情况处理的移动机器人系统，针对类似无人平台提出了可供参考的体系架构。
参考文献：
［1］张辰贝西，黄志球.自动导航车（AGV）发展综述［J］.中国制造业信息化，2010（1）：53－59.
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［5］辛煜.无人驾驶车辆运动障碍物避撞系统中的方法研究［D］.合肥：中国科学技术大学，2014：23－68.
［6］杨象军.基于四线激光雷达的道路检测与跟踪［D］.杭州：浙江大学，2013：56－88.
［7］辛煜，梁华为，杜明博，等.—种可搜索无限个邻域的改进 A*算法［J］.机器人，2014，36（5）：627－633.
Research on Application of Electronic Checkpoint System for Security Defense
XU Wenjing
（Luoyang Electro-optic Equipment Research Institute of China Aviation Industry，Luoyang 471000，China）
Abstract：In this paper，an electronic checkpoint system is designed，which can can be used in dangerous environments such as reconnaissance，risk removal，rescue operation in replacement of human beings.This paper can also provide a reference for related scientific researches.
Key words：electronic Checkpoint；security and anti-terrorism；passive positioning；self－contained navigation
DOI：10.3969／j.issn.1674－5043.2019.01.013
中图分类号：TP391.4
文献标识码：A
文章编号：1674－5043（2019）01－0060－05
收稿日期：2019－02－15
作者简介：徐文菁（1983－），女，河南洛阳人，硕士，工程师，主要从事无人车导航及控制方面的研究.
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