無人水面機(jī)器人

目錄
叢書前言一
叢書前言二
前言
1 緒論 1
1.1 水面機(jī)器人概念 1
1.2 水面機(jī)器人研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 水面機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 國內(nèi)外主要的水面機(jī)器人產(chǎn)品 5
1.3 水面機(jī)器人技術(shù)展望 12
1.4 水面機(jī)器人的應(yīng)用 12
1.4.1 水面機(jī)器人民用領(lǐng)域的應(yīng)用 13
1.4.2 水面機(jī)器人軍用領(lǐng)域的應(yīng)用 14
參考文獻(xiàn) 15
2 水面機(jī)器人總體技術(shù) 17
2.1 水面機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成與劃分 17
2.1.1 動(dòng)力與推進(jìn)系統(tǒng) 18
2.1.2 智能控制系統(tǒng) 34
2.1.3 環(huán)境感知系統(tǒng) 36
2.1.4 集成監(jiān)控系統(tǒng) 38
2.1.5 通信與導(dǎo)航系統(tǒng) 39
2.1.6 任務(wù)載荷系統(tǒng) 42
2.1.7 水面機(jī)器人的布放回收 50
2.2 水面機(jī)器人總體設(shè)計(jì)技術(shù) 54
2.2.1 設(shè)計(jì)原則、階段劃分、方法與流程 54
2.2.2 艇型設(shè)計(jì) 61
2.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 66
2.2.4 設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 70
參考文獻(xiàn) 85
3 水面機(jī)器人通信與導(dǎo)航技術(shù) 88
3.1 無線電通信技術(shù) 88
3.1.1 無線電通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成 88
3.1.2 無線電通信技術(shù)的發(fā)展趨勢 89
3.1.3 無線電通信在水面機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用 90
3.2 衛(wèi)星通信技術(shù) 90
3.2.1 衛(wèi)星通信的基本概況 90
3.2.2 衛(wèi)星通信的特點(diǎn) 91
3.2.3 衛(wèi)星通信的應(yīng)用 92
3.2.4 衛(wèi)星通信在水面機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用 92
3.3 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù) 93
3.3.1 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的基本概況 93
3.3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航在水面機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用 95
3.4 天文導(dǎo)航技術(shù) 96
3.4.1 天文導(dǎo)航技術(shù)的特點(diǎn) 97
3.4.2 天文導(dǎo)航在軍事上的應(yīng)用 97
3.4.3 天文導(dǎo)航的發(fā)展趨勢 98
3.4.4 天文導(dǎo)航技術(shù)目前存在的問題 99
3.4.5 天文導(dǎo)航技術(shù)在水面機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用前景 100
3.5 組合導(dǎo)航技術(shù) 100
3.5.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成 100
3.5.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的原理 101
3.5.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)常用的導(dǎo)航濾波算法 102
3.5.4 組合導(dǎo)航在水面機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用 102
參考文獻(xiàn) 103
4 水面機(jī)器人航行控制技術(shù) 105
4.1 水面機(jī)器人航行仿真模型 105
4.2 無模型控制技術(shù) 109
4.2.1 PID控制 110
4.2.2 S面控制 114
4.2.3 仿真試驗(yàn) 116
4.3 抗干擾控制技術(shù) 118
4.3.1 滑模控制 119
4.3.2 反步法 129
4.3.3 自抗擾控制 133
4.4 容錯(cuò)控制技術(shù) 138
4.4.1 主動(dòng)容錯(cuò)控制 139
4.4.2 被動(dòng)容錯(cuò)控制 144
4.4.3 熱點(diǎn)與難點(diǎn) 147
參考文獻(xiàn) 148
5 水面機(jī)器人自主感知技術(shù) 152
5.1 雷達(dá)目標(biāo)感知技術(shù) 152
5.1.1 雷達(dá)目標(biāo)檢測技術(shù) 152
5.1.2 雷達(dá)目標(biāo)跟蹤技術(shù) 171
5.2 光學(xué)目標(biāo)感知技術(shù) 185
5.2.1 光學(xué)圖像預(yù)處理技術(shù) 186
5.2.2 光學(xué)目標(biāo)檢測跟蹤技術(shù) 203
5.2.3 光學(xué)目標(biāo)識(shí)別技術(shù) 206
參考文獻(xiàn) 210
6 水面環(huán)境建模技術(shù) 212
6.1 水面局部環(huán)境建模方法 212
6.2 多傳感器融合的模型改進(jìn)方法 214
6.2.1 多傳感器立體標(biāo)定方法 214
6.2.2 多傳感器立體校正方法 221
6.2.3 多傳感器融合方法 227
參考文獻(xiàn) 230
7 自主決策與規(guī)劃技術(shù) 231
7.1 水面機(jī)器人自主性 231
7.1.1 無人系統(tǒng)自主性 231
7.1.2 水面機(jī)器人自主性等級(jí)的劃分及評(píng)價(jià) 232
7.2 水面機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃 233
7.2.1 任務(wù)規(guī)劃類型 234
7.2.2 任務(wù)規(guī)劃特點(diǎn) 234
7.2.3 任務(wù)規(guī)劃方法 235
7.3 水面機(jī)器人路徑規(guī)劃 236
7.3.1 路徑規(guī)劃系統(tǒng) 237
7.3.2 路徑規(guī)劃方法 238
7.3.3 全局路徑規(guī)劃 246
7.3.4 局部路徑規(guī)劃 248
7.3.5 近域反應(yīng)式危險(xiǎn)規(guī)避 254
參考文獻(xiàn) 271
8 水面機(jī)器人協(xié)同技術(shù) 273
8.1 水面機(jī)器人協(xié)同技術(shù)概述 273
8.1.1 水面機(jī)器人協(xié)同技術(shù)進(jìn)展 273
8.1.2 水面機(jī)器人的協(xié)同任務(wù) 274
8.2 水面機(jī)器人智能集群協(xié)同作業(yè)技術(shù) 276
8.2.1 水面區(qū)域協(xié)同搜索技術(shù) 276
8.2.2 水面目標(biāo)協(xié)同圍捕技術(shù) 281
8.3 水面機(jī)器人編隊(duì)規(guī)劃技術(shù) 300
8.3.1 水面機(jī)器人全局編隊(duì)規(guī)劃技術(shù) 300
8.3.2 水面機(jī)器人編隊(duì)避碰規(guī)劃技術(shù) 312
8.3.3 水面機(jī)器人群編隊(duì)規(guī)劃流程 315
8.3.4 水面機(jī)器人編隊(duì)規(guī)劃仿真試驗(yàn) 317
8.4 水面機(jī)器人編隊(duì)控制技術(shù) 321
8.4.1 水面機(jī)器人編隊(duì)系統(tǒng)組織方式 321
8.4.2 水面機(jī)器人編隊(duì)控制器結(jié)構(gòu) 324
8.4.3 水面機(jī)器人編隊(duì)控制器設(shè)計(jì) 327
8.4.4 水面機(jī)器人編隊(duì)控制仿真驗(yàn)證 332
8.5 跨域多平臺(tái)協(xié)同技術(shù)展望 335
參考文獻(xiàn) 337
索引 341
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