探測、製導與控製專業導論

探測、製導與控製專業導論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

聞新,硃莎莎,張婉怡,硃亞萍,張威 著
圖書標籤:
  • 探測與製導控製
  • 製導原理
  • 控製理論
  • 自動駕駛
  • 飛行器控製
  • 導航技術
  • 傳感器技術
  • 係統工程
  • 航空航天
  • 工程導論
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齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118100563
版次:1
商品編碼:11672048
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-03-01
用紙:膠版紙
頁數:189
字數:240000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《探測、製導與控製專業導論》是一本有關航天器控製係統設計的入門讀物,也是係統地介紹“探測、製導與控製”專業的先導教材。全書共10章,主要講述這個專業的知識體係結構、課程設置和各門課程之間的關係,讓讀者瞭解從進入大學到畢業實習等各個階段的課程安排;並對自動控製理論的發展現狀和相關科學傢事跡、航天器控製係統實驗颱、航天器自主與智能控製的應用情況、衛星導航原理及應用進行瞭詳盡地介紹;在此基礎上,還講述瞭慣性導航和製導原理、航天器姿態控製係統設計、航天器總體設計等知識。同時,《探測、製導與控製專業導論》還敘述瞭美英教育體製中與本專業相對應的專業,為以後有留學想法的學生提供指南性的指導。《探測、製導與控製專業導論》視角新穎、內容豐富,具有可以影響讀者一生的價值。
  《探測、製導與控製專業導論》可作為高中生在麵臨選擇大學就讀專業時的參考資料,也是一本涉及航天知識的科普讀物,更是“探測、製導與控製專業”課程的參考教材。

目錄

第1章 緒論
1.1 “探測、製導與控製”的概念
1.1.1 對“專業”概念的理解
1.1.2 為什麼說“探測、製導與控製”是個很好的專業
1.1.3 專業術語介紹
1.2 透過“自動化”演變看“探測、製導與控製”的內涵
1.2.1 自動化專業的産生和演變過程
1.2.2 “探測、製導與控製”專業的産生
1.2.3 圖解“探測、製導與控製”專業兩個大的培養人纔方嚮
1.3 學科的知識結構
1.3.1 “控製科學與工程”學科(一級)的曆史
1.3.2 “導航、製導與控製”學科(二級)的特點
1.3.3 “導航、製導與控製”學科業務範圍
1.3.4 主要相關學科
1.4 “探測、製導與控製”專業學生的就業與齣國繼續深造
1.5 本專業、信息專業及自動化專業的關係
1.5.1 自動化專業與信息專業的關係
1.5.2 “探測、製導與控製”專業與自動化專業的關係

第2章 “探測、製導與控製”專業的知識結構體係
2.1 名稱解釋
2.2 一般工科課程的類型
2.2.1 通識課
2.2.2 基礎課
2.2.3 專業基礎課
2.2.4 專業課
2.2.5 選修課與必修課
2.3 “探測、製導與控製”專業的課程設置
2.3.1 “探測、製導與控製”專業的核心課程
2.3.2 “探測、製導與控製”專業的特色課程
2.3.3 “探測、製導與控製”專業的必修課程
2.3.4 “探測、製導與控製”專業的選修課程
2.4 探測製導與控製技術專業本科教學計劃安排
2.5 探測製導與控製技術專業教學內容的相關性
2.6 “探測、製導與控製”專業的知識體係構建
2.6.1 核心問題分析
2.6.2 控製係統的結構框圖分析
2.6.3 知識體係的構建與分析

第3章 自動控製的發展曆史及在航天器中的應用
3.1 我國古代自動控製裝置及其成就
3.2 經典控製理論的誕生和發展曆程
3.2.1 自動控製技術的早期發展
3.2.2 經典自動控製基本理論的發展簡史
3.2.3 曆史上的3本重要著作
3.3 現代控製理論的發展
3.4 智能控製理論的發展
3.4.1 遞階智能控製
3.4.2 專傢智能控製
3.4.3 模糊智能控製
3.4.4 神經網絡智能控製
3.4.5 學習控製係統
3.4.6 定性控製理論
3.4.7 遺傳算法與控製理論結閤
3.5 智能控製理論在航天器中的應用情況分析
3.5.1 自主和智能的概念
3.5.2 航天器的智能水平
3.5.3 應用的復雜度
3.5.4 任務操作功能
3.5.5 應用位置
3.5.6 任務類型
3.5.7 結論

第4章 認識慣導和製導
4.1 什麼是慣性製導
4.1.1 對導彈製導的要求
4.1.2 控製製導
4.1.3 慣性製導
4.2 彈道導彈的慣性製導
4.2.1 什麼是彈道
4.2.2 發射階段的慣性製導
4.2.3 熄火點速度的精度
4.2.4 在火箭中采用慣性製導
4.3 工作原理
4.4 坐標係和地球的影響
4.4.1 參考係
4.4.2 導航坐標係
4.4.3 參考點
4.4.4 初始對準
4.4.5 地球的影晌
4.4.6 重力加速度的定義及其與質量的關係
4.4.7 開普勒軌道
4.4.8 計算機的作用
4.4.9 地球形狀的影響
4.4.10 用重力校準加速度計
4.4.11 地球自轉的影晌
4.5 慣性敏感元件
4.5.1 陀螺儀
4.5.2 加速度計
4.6 慣性測量裝置
4.6.1 引言
4.6.2 穩定平颱
4.7 製導計算機
4.7.1 導航迴路
4.7.2 重復循環
4.7.3 製導計算

第5章 認識航天器控製係統
5.1 ACS的主要任務及功能
5.2 ACS的工作原理
5.3 姿態控製的技術手段
5.3.1 被動式
5.3.2 主動式
5.3.3 混閤式(半主動式)
5.3.4 3軸穩定
5.4 姿態控製係統的部件
5.4.1 力矩控製閉環迴路
5.4.2 推進器
5.4.3 磁力矩器
5.4.4 反作用輪
5.5 小結

第6章 航天器地麵仿真試驗颱
6.1 引言
6.2 平麵係統
6.3 鏇轉係統
6.3.1 桌麵型和傘型轉颱
6.3.2 啞鈴型轉颱
6.4 組閤係統
6.5 載人航天飛行
6.6 設備改進
6.7 小結

第7章 航天器設計過程
7.1 航天器基本設計方法
7.2 航天器的設計過程
7.3 航天器工程的設計極限
7.4 航天器總體設計實例
7.4.1 通信衛星
7.4.2 遙感衛星
7.4.3 天文觀測
7.4.4 行星探索

第8章 航天器組成
8.1 推進係統
8.1.1 軌道轉移
8.1.2 軌道和姿態控製
8.1.3 航天器推進技術
8.2 電源子係統
8.3 通信子係統
8.4 星上數據管理係統
8.5 熱控係統
8.6 結構子係統
8.7 小結

第9章 認識航天器測控及畢業實習
9.1 概述
9.2 航天測控網的組成
9.3 航天測控網的分類及係統特點
9.3.1 航天測控網的分類
9.3.2 航天測控網的特點
9.4 工作原理
9.5 測控網的節點
9.6 中國航天測控能力已經延伸至月球
9.7 當代大學生在海上測控網實習的感受
9.7.1 南航實習內容
9.7.2 學生實習日記的一覽
9.7.3 對畢業實習的若乾問題的認識與啓示

第10章 衛星導航應用與北鬥杯
10.1 GPS衛星導航係統
10.1.1 GPS衛星導航係統的簡介
10.1.2 GPS衛星導航係統的現狀及發展趨勢
10.1.3 GPS現代化的設想
10.1.4 GPS-Ⅲ計劃
10.2 GLONASS衛星導航係統
10.2.1 GLONASS星座
10.2.2 地麵支持係統
10.3 歐洲“伽利略”衛星導航定位係統
10.4 “北鬥”衛星導航係統的狀況
10.4.1 “北鬥”衛星導航係統的發展曆程
10.4.2 “北鬥”二號導航係統的組成
10.4.3 “北鬥”二號導航係統的功能
10.4.4 “北鬥”衛星係統已獲國際認可
10.5 日本和印度的衛星導航係統
10.6 衛星導航係統在精確製導武器方麵的應用分析
10.7 衛星導航係統在精確製導武器方麵的應用模式
10.7.1 衛星製導技術的應用特徵概述
10.7.2 GPS/INS製導方式逐漸處於主導地位
10.7.3 GPS/INS組閤製導的方式
10.7.4 衛星導航在精確製導武器方麵應用的優缺點
10.8 衛星導航係統在民用領域的新穎應用
10.9 “北鬥杯”全國青少年科技創新大賽介紹
10.10 參賽作品範例

附錄 航天控製專業英語試讀
附錄A 導航技術發展曆程
附錄B 飛往崎嶇星球的導航之路
參考文獻

精彩書摘

  《探測、製導與控製專業導論》:
  3.4.7遺傳算法與控製理論結閤
  遺傳算法(GeneticAlgorithm)作為一種解決復雜問題的有效方法,最初是由美國密執安大學的約翰·霍蘭德教授於1975年提齣。遺傳算法的基本思想基於達爾文的進化論和孟德爾的遺傳學說。遺傳算法通過將問題轉換成由染色體組成的進化群體和對該群體進行操作的一組遺傳算子(最基本的3個遺傳算子是復製、交叉和突變),通過“適者生存,不適者淘汰”的進化機製,經過“生成——評價——選擇——操作”的進化過程反復進行,直到搜索到最優解為止。當前,遺傳算法用於自動控製主要是進行係統參數辨識、控製參數在綫優化、神經網絡中的學習等。雖然遺傳算法與控製理論的結閤有其突齣的特點,但是,由於它目前還不能滿足控製係統實時性的要求,所以影響瞭它的實際應用。
  3.5智能控製理論在航天器中的應用情況分析
  伴隨著網絡時代的到來,以計算機為基礎的人工智能技術和應用不斷深化和擴展。20世紀末,我國著名科學傢、“863”高技術倡導者楊嘉墀院士曾對發展航天器智能化設計和自主化設計進行瞭分析,並提齣瞭幾個關鍵技術領域:飛行器智能控製、自主導航和軌道控製、飛行器故障診斷與係統自重構等研究方嚮。經過近20多年的發展,人工智能技術在航天器中的應用不斷深化和擴展,從目前NASA網站材料分析看,智能技術在航天器中的應用模式主要包括“戰略、研發和應用”3個層麵。在《探測、製導與控製專業導論》參考的來自NASA的一份報告的數據中,分析瞭人工智能在航天器係統工程的應用情況,提齣瞭未來的發展建議。
  3.5.1自主和智能的概念
  關於智能技術在航天器中的應用主要包括兩種模式,即“自主模式”和“智能模式”,或者是兩者兼備(即“自主”和“智能”結閤的模式)。
  自主航天器是指在沒有人參與的情況下,對外部的輸入做齣反應並執行任務操作。簡單地說,如果航天器的輸入信息是由操作環境自動生成,然後再做齣反應,這就是一個自主航天器。具有自主思維的航天器能夠針對外部環境做齣反應,並確定自身動作來達到任務目標。一個典型的例子就是自主科學實驗(Autonomous Sciencecraft Experiment,ASE),其2003年起就搭載在NASA地球觀測衛星1號上進行實驗。ASE軟件使E0一1能夠自主地檢測和響應,並利用分類算法對E0.1星載相機采集的圖像進行分析,自主檢測齣圖像的變化,然後自主地規劃其飛行任務。
  ……

前言/序言


《太空動力學與導航係統設計》 簡介: 本書是一部深入探討航天器動力學、軌道力學以及導航、製導與控製(GNC)係統設計原理的專業著作。旨在為航空航天工程、自動化與控製工程、物理學等相關專業的學生、研究人員以及工程師提供一個全麵而係統的理論框架和實踐指導。全書涵蓋瞭從基礎的軌道力學概念到復雜的先進GNC算法,力求將理論知識與工程應用緊密結閤,培養讀者分析和解決實際航天工程問題的能力。 第一章 基礎軌道力學 本章首先迴顧瞭經典牛頓萬有引力定律在天體運動中的應用,詳細闡述瞭開普勒定律及其在描述衛星軌道時的物理意義。通過引入軌道根數(如半長軸、偏心率、傾角、升交點赤經、近地點幅角和真近點角),讀者將能夠精確定義和理解各種軌道形態,包括圓形軌道、橢圓軌道、拋物綫軌道和雙麯綫軌道。接著,章節深入探討瞭不同軌道類型的特點及其在航天任務中的應用,例如低地球軌道(LEO)用於對地觀測和空間站運行,地球同步軌道(GEO)用於通信和氣象衛星,以及高橢圓軌道(HEO)用於極地覆蓋。 本章的核心內容在於介紹軌道攝動理論。在理想狀態下,航天器僅受中心天體引力作用。然而,在實際的太空環境中,航天器的軌道會受到太陽、月球、其他行星的引力,以及地球非球形引力(如J2攝動)、大氣阻力(尤其是在LEO)、太陽光壓等多種攝動力的影響。本書詳細分析瞭這些攝動力的來源、數學模型及其對軌道參數的長期和短期影響。我們將學習如何使用攝動方程來預測和描述航天器的軌道演化,並探討如何通過軌道機動來補償這些攝動,以維持或改變航天器的軌道。 此外,本章還將介紹軌道機動設計的基本原理。這包括理解不同類型軌道機動的物理基礎,如變軌機動(Apogee/Perigee raising/lowering)、軌道傾角改變、近地點幅角改變等。我們將學習如何根據任務需求,計算所需的推力大小、持續時間和方嚮,以實現特定的軌道轉移。這涉及到衝量-動量定理的應用,以及對火箭方程的理解,從而估算所需的燃料質量。 第二章 航天器姿態動力學與運動學 本章著重於描述和控製航天器的姿態,即其在三維空間中的指嚮。我們首先建立航天器的剛體動力學模型。這包括定義慣性張量,並利用歐拉方程來描述在外部力矩作用下的角速度和角動量的變化。本書將詳盡推導和分析在不同力矩源作用下的航天器姿態動力學,例如地球磁矩、太陽光壓力矩、推進器産生的推力力矩以及內部質量分布變化(如太陽帆展開)産生的力矩。 接著,本章將介紹描述航天器姿態的運動學錶示方法。我們將詳細闡述四元數(Quaternions)作為描述三維鏇轉的數學工具的優勢,相比於歐拉角,四元數可以避免萬嚮鎖問題,並便於進行連續的姿態積分。同時,也會簡要迴顧和對比其他姿態錶示方法,如方嚮餘弦矩陣(Direction Cosine Matrix)和歐拉角(Euler Angles),並分析它們在不同應用場景下的適用性。 核心內容將圍繞航天器姿態控製係統的設計展開。我們將分析常見的姿態控製策略,包括基於反應輪(Reaction Wheels)的慣性穩定控製、基於磁力矩器(Magnetorquers)的被動/半主動控製、以及基於推進器(Thrusters)的主動姿態控製。對於每種控製執行機構,我們將討論其工作原理、性能特點(如精度、響應速度、能量消耗、壽命等)以及在不同任務中的應用場景。 例如,對於需要高精度指嚮的任務(如望遠鏡指嚮深空目標),反應輪是首選的執行機構,但需要考慮其力矩飽和問題。對於需要長時間穩定指嚮但對精度要求不極緻的任務(如某些地球觀測任務),磁力矩器可以利用地球磁場實現能量受限的姿態控製。而對於需要快速大角度改變姿態或者進行軌道維持的場景,推進器則不可或缺。 本章還將介紹姿態動力學和運動學的仿真方法。通過數值積分和狀態估計技術,我們可以模擬航天器在各種外部乾擾和控製輸入下的姿態行為,為GNC係統的設計和驗證提供基礎。 第三章 傳感器技術與數據融閤 本章聚焦於為航天器提供姿態和位置信息的關鍵傳感器。我們將詳細介紹多種在航天器上廣泛使用的傳感器類型,包括: 星敏感器(Star Trackers): 它們通過識彆天空中的恒星模式來確定航天器的絕對姿態。本書將深入講解星敏感器的工作原理,包括圖像采集、恒星識彆算法、姿態解算方法,以及其在精度、視場、更新率等方麵的性能指標。 太陽敏感器(Sun Sensors): 用於確定太陽相對於航天器的方嚮,常用於提供粗略姿態信息或作為星敏感器的輔助。我們將分析不同類型的太陽敏感器(如光敏電阻陣列、多縫式太陽敏感器)的工作原理和應用。 地球敏感器(Earth Sensors): 用於確定地球在航天器視場中的位置,通常用於軌道保持和指嚮地球的任務。本書將介紹紅外地球敏感器和可見光地球敏感器的基本原理。 陀螺儀(Gyroscopes): 用於測量航天器的角速度,通過積分角速度可以獲得姿態變化信息。我們將詳細介紹光縴陀螺(FOG)、激光陀螺(RLG)以及 MEMS 陀螺儀等不同類型陀螺儀的工作原理、精度等級和應用限製。 加速度計(Accelerometers): 用於測量航天器的綫加速度,結閤重力場模型可以推算航天器的位置和速度,常用於慣性導航係統。我們將討論不同類型的加速度計(如壓電式、壓阻式、科裏奧利式)及其在航天應用中的選擇考量。 GPS/GNSS接收機(GPS/GNSS Receivers): 用於在低地球軌道(LEO)或中地球軌道(MEO)內,通過接收全球導航衛星係統的信號來確定航天器的高精度三維位置、速度和時間信息。我們將探討其工作原理、定位精度、以及在航天器導航中的優勢和局限性。 除瞭單個傳感器的介紹,本章的另一核心內容是傳感器數據融閤(Sensor Fusion)。由於單一傳感器往往存在精度限製、工作範圍限製、或易受乾擾等問題,通過融閤來自多個傳感器的數據,可以獲得比任何單個傳感器都更精確、更魯棒、更可靠的狀態估計。本書將係統介紹常用的數據融閤算法,包括: 卡爾曼濾波器(Kalman Filter, KF): 這是最經典的綫性最優估計器,適用於綫性係統和高斯噪聲。我們將詳細推導其遞推方程,並解釋其在航天器狀態估計中的應用,如姿態、位置、速度的估計。 擴展卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter, EKF): 當係統模型或觀測模型是非綫性時,EKF通過綫性化方法來逼近非綫性係統,是目前應用最廣泛的非綫性濾波算法。我們將分析其綫性化過程中的誤差和魯棒性問題。 無跡卡爾曼濾波器(Unscented Kalman Filter, UKF): UKF采用無跡變換(Unscented Transform)來近似非綫性函數的均值和協方差,相比EKF,它在非綫性度較強的係統上通常能獲得更好的估計精度,且無需計算雅可比矩陣。 粒子濾波器(Particle Filter, PF): PF是一種基於濛特卡羅方法的非參數估計器,能夠處理任意非綫性係統和非高斯噪聲,尤其適用於姿態估計等復雜場景,但計算量較大。 本章將通過實例分析,展示如何針對具體的航天器任務,選擇閤適的傳感器組閤,並設計有效的數據融閤算法,以實現高精度的航天器狀態估計。 第四章 控製理論與算法 本章將深入探討用於實現航天器精確導航、製導和控製的控製理論和算法。我們將從最基礎的反饋控製概念齣發,逐步引入更復雜的控製技術。 首先,本章將迴顧經典的PID(比例-積分-微分)控製器。盡管PID控製器看似簡單,但通過閤理調整其參數(Kp, Ki, Kd),可以在許多航天器姿態和軌道控製應用中取得良好的性能。我們將分析PID控製器的頻率響應特性、穩定性準則(如根軌跡、Bode圖),並討論其在航天器上的實際應用,例如用於簡單的姿態穩定。 接著,我們將重點介紹現代控製理論在航天器GNC係統中的應用。這包括: 狀態空間方法(State-Space Representation): 通過將航天器動力學模型錶示為一組一階微分方程,我們可以利用更強大的數學工具進行係統分析和控製器設計。本書將介紹綫性二次調節器(Linear Quadratic Regulator, LQR)的設計方法,它通過最小化一個二次型性能指標來找到最優的反饋增益,從而實現最優的係統響應。 滑模控製(Sliding Mode Control, SMC): SMC是一種魯棒性極強的非綫性控製方法,能夠有效地處理模型不確定性和外部乾擾。我們將介紹滑模麵的設計、趨近律的選取,以及其在對抗模型不確定性方麵的優勢。 模型預測控製(Model Predictive Control, MPC): MPC是一種前饋-反饋相結閤的優化控製策略,它利用航天器動力學模型預測未來一段時間內的係統響應,並在每個采樣時刻求解一個優化問題來確定最優的控製輸入。MPC能夠顯式地處理約束條件(如執行機構的飽和),因此在許多復雜的航天任務中具有顯著優勢。我們將分析MPC的基本原理、預測模型、成本函數以及求解算法。 自適應控製(Adaptive Control): 當航天器模型參數隨時間變化(如燃料消耗導緻質量變化)或存在模型不確定性時,自適應控製策略能夠實時調整控製器參數以維持係統的性能。本書將介紹一些基本的自適應控製律。 在製導部分,本章將討論不同類型的製導律。例如,對於有源製導,我們將介紹如何根據目標參數和航天器當前狀態,計算齣所需的軌跡,並生成跟蹤該軌跡的控製指令。這可能涉及到閉環製導律(如P-Guidance, Q-Guidance)的設計,它們能夠在飛行過程中實時修正製導指令,以應對測量誤差和環境擾動。對於無源製導,我們將分析其基本原理和局限性。 此外,本章還會探討軌道控製策略,包括基於脈衝推力(impulsive thrust)的軌道轉移,以及連續推力(continuous thrust)的軌道維持和軌道形狀調整。我們將分析如何利用最優控製理論來最小化燃料消耗或任務時間。 第五章 任務實例分析與係統集成 在前麵幾章的基礎上,本章將通過具體的航天任務實例,展示如何將理論知識融會貫通,設計並驗證一個完整的航天器GNC係統。我們將選擇一到兩個典型任務進行深入剖析,例如: 低地球軌道(LEO)衛星的軌道維持與姿態控製: 分析如何設計一個GNC係統,使其能夠精確維持衛星在預定軌道上,並保持對地觀測或通信天綫指嚮地麵目標。我們將討論在這種場景下,如何選擇閤適的傳感器(如星敏感器、GPS、陀螺儀)、執行機構(如反應輪、磁力矩器、推進器),以及如何設計融閤算法和控製算法來應對大氣阻力、地球磁場擾動等影響。 深空探測器(Deep Space Probe)的導航與姿態控製: 探討在遠離地球、信號延遲長、且無法使用GPS的情況下,如何進行深空探測器的導航(如基於射電測量的導航)和高精度姿態控製(如用於科學載荷的指嚮)。我們將重點關注遙測數據處理、軌道確定、以及如何在極端通信條件下實現自主導航和姿態穩定。 載人航天器(Crewed Spacecraft)的交會對接控製: 這是一個極具挑戰性的任務,要求GNC係統能夠實現兩個高速運動的航天器之間的精確、安全、平穩的對接。我們將分析其復雜的製導律設計(如基於相對導航的閉環製導)、高精度的相對定位和速度測量技術、以及在對接過程中如何處理各種動力學耦閤和乾擾。 在每個任務實例分析中,我們將遵循從需求分析、係統架構設計、子係統選型、算法設計、仿真驗證到集成測試的完整流程。重點將放在不同子係統之間的接口定義、數據流管理以及係統級的協同工作。 最後,本章將對GNC係統的集成、地麵測試、在軌驗證和故障診斷等方麵進行討論。我們將強調仿真在GNC係統開發中的關鍵作用,包括建立高精度的動力學仿真模型、集成所有GNC軟件模塊,並進行大量的場景測試,以發現潛在的設計缺陷。同時,也會探討一些常用的在軌故障診斷和規避策略,確保航天任務的成功。 總結: 《太空動力學與導航係統設計》一書的目標是為讀者提供一個堅實的理論基礎和實用的工程技能,使他們能夠理解、設計和實現復雜的航天器導航、製導與控製係統。通過對基礎理論的深入講解、先進算法的介紹以及典型任務的實例分析,本書將幫助讀者掌握在瞬息萬變的太空環境中,精確操控航天器的關鍵技術。

用戶評價

評分

我拿到這本書的時候,內心是充滿好奇的。我理解“探測、製導與控製”這個專業領域,通常與航空航天、國防工業、以及先進機器人技術緊密相關。我原本以為,這本書會如同一個宏大的藍圖,勾勒齣這個專業所涉及的各個關鍵技術分支。我想象它會詳細講解各種探測手段,從被動探測到主動探測,從光學探測到電磁探測,會介紹不同的傳感器如何獲取信息,以及這些信息如何被處理和融閤。在製導方麵,我期待它會闡述各種導航方式,比如慣性導航、衛星導航、以及基於視覺的導航,並且解釋如何根據不同的目標和環境,選擇最閤適的製導策略。控製理論更是我關注的重點,我希望書中能解釋如何設計齣穩定、魯棒的控製器,以應對各種動態變化和外部乾擾。如果書中能包含一些關於係統仿真和模型建立的內容,那就更完美瞭,因為這對於理解和設計復雜的工程係統至關重要。我期望這本書能夠幫助我理解,在這個高度互聯的工程領域中,各個子係統是如何協同工作的,從而形成一個整體的解決方案。

評分

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的,深藍色背景搭配銀色的立體字,透露齣一股科技感和專業感。我拿到這本書時,腦海裏浮現的是那種大氣磅礴的航天場景,或是精密復雜的軍事演習。想象中,它應該會係統地介紹“探測、製導與控製”這三大核心技術是如何協同工作的,比如導彈如何鎖定目標,飛機如何保持穩定飛行,機器人如何執行復雜任務等等。我期待書中能夠深入淺齣地講解其中的物理原理,比如慣性導航的數學模型,傳感器如何分辨不同的信號,以及控製算法的實現思路。如果能結閤一些實際應用的案例,那就更好瞭,例如剖析一下無人機自主飛行的關鍵技術,或者智能汽車自動駕駛係統的決策邏輯。畢竟,對於初學者來說,理論知識需要與實際應用相結閤,纔能更好地理解和掌握。我希望這本書能像一位經驗豐富的導師,娓娓道來,將那些看似高深莫測的技術,用清晰易懂的語言呈現齣來,讓我能夠快速建立起對這個領域的整體認知,為後續更深入的學習打下堅實的基礎。

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拿到這本《探測、製導與控製專業導論》後,我首先被它厚重的篇幅所吸引,這預示著它可能涵蓋瞭相當廣泛的內容。我本以為它會從最基礎的概念講起,比如什麼是“探測”,它有哪些不同的方式和原理;什麼是“製導”,如何為物體規劃路徑並使其沿著既定方嚮運動;以及什麼是“控製”,如何調整係統的狀態以達到預期的目標。我設想書中會詳細介紹各種傳感器的工作機製,例如雷達、聲納、紅外傳感器等,以及它們在不同場景下的應用。在製導部分,我期待能看到關於彈道計算、軌道修正、以及目標跟蹤算法的介紹。而控製理論,我猜想它可能會涉及到PID控製、模糊控製、神經網絡控製等多種方法,並解釋它們各自的優缺點和適用範圍。更重要的是,我希望這本書能解釋這三個領域是如何相互依存、相互促進的。比如,精確的探測是有效製導的前提,而可靠的控製又是實現精確製導的保障。如果書中能提供一些經典的案例分析,比如太空探測器如何實現精準對接,或者高精度火炮如何進行彈道修正,那我一定會非常有興趣去研讀。

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拿到這本《探測、製導與控製專業導論》,我腦海中勾勒齣的是一個關於“信息”與“行動”之間精密配閤的圖景。我猜想,這本書會深入剖析“探測”作為信息獲取的起點,是如何通過各種傳感器,將現實世界的物理信號轉化為可被處理的數據。我期待它能詳細介紹不同探測技術的原理,比如雷達如何探測距離和速度,光學傳感器如何識彆目標特徵,熱成像儀如何捕捉溫度分布等等。接著,我會關注“製導”是如何利用這些探測到的信息,來規劃物體的運動軌跡。我希望書中能夠涵蓋路徑規劃算法、目標跟蹤技術、以及如何根據實時信息進行軌跡修正。最後,“控製”部分,我期待看到的是如何通過執行機構,將製導指令轉化為實際的動作,從而實現對物體運動狀態的精確調控。這可能包括反饋控製、前饋控製,以及如何設計齣能夠適應復雜動態環境的控製係統。如果書中能提供一些關於係統集成和協同工作的案例,比如飛機從起飛到降落的整個過程,或者導彈從發射到命中的全過程,那將是非常有價值的。

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這本書的厚度,讓我預感到它會是一個係統性的介紹。我期待它能夠為我揭示“探測、製導與控製”這一專業領域的核心知識體係。我設想,它會首先從“探測”開始,介紹如何利用各種傳感器,如雷達、激光雷達、可見光相機等,來感知周圍的環境和識彆目標。我希望書中能夠深入講解不同探測技術的優缺點,以及它們在不同應用場景下的選擇依據。隨後,它會過渡到“製導”,闡述如何根據探測到的信息,規劃齣最優的飛行路徑或運動軌跡。我期待它能介紹各種導航係統,比如慣性導航、GPS導航,以及如何進行目標跟蹤和彈道預測。最後,我關注的是“控製”部分,我希望書中能夠解釋如何設計齣穩定的、精確的控製器,以確保物體能夠按照預定的軌跡運動,並有效應對各種乾擾和不確定性。我尤其感興趣的是,如果書中能提供一些關於係統設計的原則和方法,以及如何進行性能評估和優化,那就更好瞭。

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