State-of-charge (SoC) estimation for electric vertical take-off and landing (eVTOL) aircraft must run on the vehicle under hard energy and certification budgets, on a duty cycle unlike anything in the automotive literature. In this study an event-driven spiking network, the state-estimation core of the nBMS neuromorphic battery management architecture, is designed for per-timestep SoC estimation and evaluated on a public 22-cell eVTOL dataset with an automotive cross-check. A delta and population encoder, a second-order sigma-delta spiking layer, and a rate-accumulator readout hold 34{,}433 int16 parameters with zero dense multiply-accumulate (MAC) operations. The estimator reaches 2.45\% root-mean-square error (RMSE) against 1.74\% for a tuned long short-term memory (LSTM) baseline, a gap characterized as a temporal-mixing limit in cruise; in exchange it degrades 1.6 times slower than an adaptive leaky integrate-and-fire control under sensor noise and needs roughly 3{,}500 additions per step where the LSTM needs 67{,}700 multiply-accumulates. The full core is deployed on a low-cost automotive-qualified Artix-7 field-programmable gate array at 87\% block-RAM utilization, meets timing at 50~MHz, and reproduces the frozen fixed-point reference bit-exactly over a real 491-step flight segment on silicon. Fully annotated post-implementation analysis gives 1.30~$μ$J per inference, an average of 0.65~$μ$W at the 0.5~Hz mission cadence.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

基于代理式人工智能提升海军航空兵战备水平
专知会员服务
11+阅读 · 7月13日
《定向能武器交战授权治理管道》
专知会员服务
9+阅读 · 5月6日
美军典型空战训练系统发展及关键技术研究
专知会员服务
80+阅读 · 2023年10月4日
全域作战指挥信息系统总体架构及核心支柱
专知会员服务
145+阅读 · 2023年5月31日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
【泡泡图灵智库】HSfM: 混合运动恢复结构(CVPR)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年12月13日
导弹集群智能突防技术的新发展
无人机
17+阅读 · 2018年11月28日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
122+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
6+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
7+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
8+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
12+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
122+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员