兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (9): 3191-3203.doi: 10.12382/bgxb.2023.0866
刘思宇1, 张德雨2, 明致远3, 刘梦真3, 刘紫玉1, 陈启明1, 张健1, 吴景龙1, 闫天翼1,*()
收稿日期:
2023-09-05
上线日期:
2024-01-31
通讯作者:
基金资助:
LIU Siyu1, ZHANG Deyu2, MING Zhiyuan3, LIU Mengzhen3, LIU Ziyu1, CHEN Qiming1, ZHANG Jian1, WU Jinglong1, YAN Tianyi1,*()
Received:
2023-09-05
Online:
2024-01-31
摘要:
随着现代军事战争的迅速演变,远程脑控无人机在实现战场信息获取、目标监视和战术部署方面扮演着愈发重要的角色。提出一种应用于远程脑控无人机的压缩感知控制范式和人机闭环控制算法,基于该控制范式及控制算法搭建面向军事应用场景的远程脑控无人机系统。在线实验结果表明:8名被试人员通过该脑控无人机系统进行导航任务,平均任务完成率为0.95,平均任务完成时间为100.46s,显著优于基于人机开环控制算法的脑控无人机系统;新提出的脑控无人机系统可以应用于军事场景下的战场侦察,大幅度提高作战人员的无人机远程控制能力,拓展作战人员的战场感知范围。
中图分类号:
刘思宇, 张德雨, 明致远, 刘梦真, 刘紫玉, 陈启明, 张健, 吴景龙, 闫天翼. 基于脑机接口与人机闭环的远程脑控无人机系统[J]. 兵工学报, 2024, 45(9): 3191-3203.
LIU Siyu, ZHANG Deyu, MING Zhiyuan, LIU Mengzhen, LIU Ziyu, CHEN Qiming, ZHANG Jian, WU Jinglong, YAN Tianyi. Remote Brain-controlled Unmanned Aerial Vehicle System Based on Brain-machine Interface and Human-machine Closed Loop[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(9): 3191-3203.
图4 闪烁刺激诱发下相应频段的脑电能量值显著升高(以8.0Hz闪烁刺激为例)
Fig.4 Significant increase in flash stimulation-induced energy value of corresponding frequency band (taking 8.0Hz flash stimulation as an example)
图11 被试人员关注8.0Hz的闪烁刺激时两种控制范式下所诱发大脑信号的功率图
Fig.11 The power chart of brain signal induced by the two control paradigms when the subjects pay attention to the flashes of 8.0Hz
图14 分析时长为2.0s,被试的平均分类准确率和ITR (*表示经过t检验后发现具有显著性差异:P<0.05)
Fig.14 The average classification accuracy and ITR of the subjects with analysis duration of 2.0s (* denotes significant differences found aftert-tests: P<0.05)
图17 两种控制算法下敌机数量与远程无人机任务完成率之间的关系
Fig.17 The relationship between the number of enemy aircraft and the task completion rate of remote UAV under the two control algorithms
图19 两种控制算法下敌机数量与远程无人机任务完成时间之间的关系
Fig.19 The relationship between the number of enemy aircraft and the task completion time of remote UAV under the two control algorithms
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