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先進無人機系統制導與控制
 作  者: 魏瑞軒/王樹磊
 出版單位: 國防工業
 出版日期: 2017.04
 進貨日期: 2018/12/20
 ISBN: 9787118111941
 開  本: 16 開    
 定  價: 518
 售  價: 414
  會 員 價: 380
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編輯推薦:

《先進無人機系統制導與控制》結構嚴謹,注重系統性和前瞻性,突出理論與應用的結合。既可作為高等院校自動化類、航空航天類、兵器類等相關專業的本科和研究生教材,也可作為相關領域科研和使用人員的參考用書。


內容簡介:

《先進無人機系統制導與控制》共分9章,首先概要介紹了飛行器制導、導航與控制的概念、任務和實現方式,提出了無人機系統的“機一站一人一鏈”閉環信息結構,闡述了攻擊無人機、臨近空間無人機和空天無人機等典型無人機系統的制導控制特點,以及無人機的制導方式與導引控制原理;然後講解了無人機飛行運動建模原理,以實際無人機為用例,按照“控制原理一控制律設計一增益參數確定”的方式闡述了用例無人機各通道控制律的設計方法,並按照系統組成介紹了無人機制導控制系統的實現;最後概要闡釋了無人機編隊飛行和協同搜索跟蹤的制導控制原理。


圖書目錄:

第1章制導導航與控制概述
1.1飛行器的制導導航與控制
1.2GNC的任務和方式
1.2.1導航的任務和方式
1.2.2制導的任務和方式
1.2.3控制的任務和方式
1.3典型飛行器的制導控制
1.3.1導彈的制導控制
1.3.2有人飛機的制導控制
1.3.3航天器的制導控制
1.3.4航天飛機的制導控制
1.4無人機制導控制的新問題
1.5本書內容安排
第2章無人機系統的制導控制特點
2.1無人機系統概況
2.1.1理解無人機系統
2.1.2無人機系統的組成
2.2無人機系統的“機-站-人-鏈”控制結構
2.2.1無人機系統的閉環信息結構
2.2.2無人機平台的制導控制回路
2.2.3無人機系統的操控方式
2.3攻擊無人機的制導控制
2.3.1攻擊無人機的制導特點
2.3.2攻擊無人機的飛行控制
2.4臨近空間無人機系統的制導控制
2.4.1臨近空間無人機的控制特點
2.4.2臨近空間無人機系統的自主控制
2.4.3先進無人機的自主控制等級
2.5空天無人機系統的制導控制
2.5.1空天無人機X.37B
2.5.2空天無人機的飛行特點
2.5.3空天無人機的制導控制特點
2.6無人機系統制導控制的發展方向
第3章無人機的飛行運動模型
3.1空氣動力學基礎
3.1.1空氣動力學的部分概念
3.1.2連續性定理與伯努利方程
3.2坐標系及無人機的運動參數
3.2.1常用坐標系定義
3.2.2無人機的運動參數
3.2.3常用坐標系之間的轉換
3.3無人機的操縱面和機翼翼型
3.3.1操縱面與偏轉極性
3.3.2翼型與機翼的參數
3.4無人機上作用的外力與外力矩
3.4.1縱向力及力矩
3.4.2橫側向力及力矩
3.5無人機的飛行運動方程
3.5.1動力學方程
3.5.2運動學方程
3.6運動方程的小擾動線性化
3.6.1小擾動線性化原理
3.6.2運動方程的線性化處理
3.6.3無人機的線性狀態方程組
3.7航模無人機的線性運動方程
第4章制導方式與導引控制原理
4.1無人飛行器的制導方式
4.1.1自主制導技術
4.1.2遙控制導技術
4.1.3尋的制導技術
4.1.4複合制導方式
4.2航線飛行的導引控制原理
4.3尋的制導的導引控制原理
4.3.1相對運動關係描述
4.3.2追蹤導引法
4.3.3平行接近導引法
4.3.4比例導引法
4.4遙控制導的導引控制原理
4.5空天無人飛行器制導控制原理
4.5.1空天飛行器及其制導控制
4.5.2軌道機動過程的制導控制
4.5.3離軌再入過程的制導控制
4.5.4能量管理過程的制導控制
4.5.5返場著陸階段的制導控制
第5章無人機縱向運動的穩定與控制
5.1無人機縱向運動特性分析
5.1.1縱向特徵方程與模態
5.1.2縱向運動的傳遞函數
5.2縱向姿態的穩定與控制
5.2.1俯仰角的控制原理
5.2.2俯仰角控制律設計
5.2.3俯仰角控制律增益設計
5.3飛行高度的穩定與控制
5.3.1飛行高度控制原理
5.3.2飛行高度控制律設計
5.3.3高度控制律增益設計
5.3.4自動著陸段的縱向控制方案
5.4飛行速度的穩定與控制
5.4.1飛行速度控制原理
5.4.2飛行速度控制律設計
5.4.3速度控制律增益設計
第6章無人機橫側向運動的穩定與控制
6.1無人機橫側向運動特性分析
6.1.1橫側向特徵方程與模態
6.1.2橫側向運動的傳遞函數
6.2滾轉角的穩定與控制
6.2.1滾轉角的控制原理
6.2.2滾轉角控制律設計
6.2.3滾轉角控制律增益設計
6.3航向角的穩定與控制
6.3.1航向角控制原理
6.3.2航向角控制律設計
6.3.3航向角控制律增益設計
6.3.4荷蘭滾阻尼器
6.4側向偏離的穩定與控制
6.4.1側向偏離控制原理
6.4.2側向偏離控制律設計
6.4.3側向偏離控制律增益設計
6.4.4自動著陸段的橫側向控制
第7章制導控制系統的實現
7.1制導控制系統結構原理
7.2制導控制計算機
7.2.1硬件結構
7.2.2軟件組成
7.3敏感裝置
7.3.1大氣參數測量裝置
7.3.2角速度傳感器
7.3.3航向姿態角測量裝置
7.3.4導航定位裝置
7.4執行機構
7.4.1舵機的基本類型
7.4.2舵機的開環特性
7.4.3舵回路特性
第8章無人機編隊飛行的制導控制
8.1無人機編隊控制結構
8.1.1集中式體系結構
8.1.2分布式體系結構
8.1.3分層式體系結構
8.2無人機編隊保持控制
8.2.1編隊保持問題建模
8.2.2分布式編隊控制總體結構
8.2.3基於NMPC的編隊機動指令決策
8.3無人機編隊重構控制
8.3.1編隊重構制導控制框架
8.3.2無人機編隊重構機動指令決策模型
8.3.3基於DMPC的編隊重構機動指令求解
8.4無人機編隊控制仿真
8.4.1編隊保持控制仿真
8.4.2編隊重構控制仿真
第9章無人機協同跟蹤的制導控制
9.1協同跟蹤控制問題描述
9.1.1協同保距跟蹤的基本內涵
9.1.2雙機協同跟蹤的制導要求
9.2協同保距跟蹤的制導原理
9.2.1相對距離的制導控制
9.2.2觀測角的制導控制
9.3無人機協同跟蹤仿真實驗
9.3.1對勻速直線運動目標的協同跟蹤
9.3.2對S形機動目標的協同跟蹤
參考文獻


章節試讀:

三、組合導航系統
組合導航是指把兩種或兩種以上的導航系統以適當的方式組合在一起,利用其性能上的互補以獲得比單獨使用任一系統時更高的導航性能。主要的組合導航系統有GPS/慣性導航組合導航系統、多普勒/慣性導航組合導航系統等,應用最廣泛的是GPS/—慣性導航組合導航系統。
慣性導航系統和GPS導航系統各有其顯著的優缺點。慣性導航系統的導航誤差隨時間增長而發散,在需要長時間導航服務時,慣性導航系統就不能滿足需要。而GPS系統接收機的工作受飛行器機動的影響,當飛行器機動超過GPS的動態範圍時,接收機會死鎖,或者誤差增大,不能使用。而且GPS的信號更新頻率一般在1Hz∼2Hz,如果飛行器需要快速更新導航信息,單獨搭載GPS系統就不能滿足飛行器更新信息的需要。
所以,一種更好的方式就是綜合兩種導航系統以構成GPS/—慣性組合導航系統。組合的優點表現在:對慣導系統可以實現慣性傳感器的校準、慣導系統的空中對接、慣導系統高度通道的穩定等,從而可以有效地提高慣導系統的性能和精度;對GPS系統來說,慣導系統的輔助可以實現GPS完整性的檢測,提高可靠性。另外,把GPS接收機放入慣導部件中,可進一步減少系統的體積、質量和成本,便於實現慣導和GPS同步,減小非同步誤差。

 
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