机载/弹载视觉导引稳定平台的建模与控制 畅销书籍 正版机载弹载视觉导引稳定平台的建模与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张平 著

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• 机载稳定平台
• 弹载稳定平台
• 视觉导引
• 建模与控制
• 惯性导航
• 飞行控制
• 图像处理
• 姿态控制
• 稳定技术
• 自动控制

店铺： 智胜图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118073607

商品编码：29793721618

包装：精装

出版时间：2011-06-01

基本信息

商品名称：	机载/弹载视觉导引稳定平台的建模与控制 畅销书籍 正版机载弹载视觉导引稳定平台的建模与控制(精)	开本：
作者：	张平	页数：
定价：	58.00元	出版时间：	2011-06-01
ISBN号：	9787118073607	印刷时间：
出版社：	防工业出版社	版次：	1
商品类型：		印次：

插图目录内容提要

防科技图书出版工作是防科技事业的一个重要方面。的防科技图书既是防科技成果的一部分，又是防科技水平的重要标志。为了促进防科技和装备建设事业的发展，加强社会主义物质文明和精神文明建设，培养科技人才，确保防科技图书的出版，原防科工委于1988年初决定每年拨出专款，设立防科技图书出版基金，成立评审委员会，扶持、审定出版防科技图书。

编辑推荐作者介绍

《飞羽之眼：高精度稳定与智能导引的融合之道》 在现代军事、航空航天以及高端工业制造等领域，对目标探测、跟踪与精确定位的需求日益迫切。无论是搜寻远方的异常信号，捕捉转瞬即逝的军事目标，还是在复杂环境中进行精密作业，核心挑战都指向如何克服平台的自身不稳定因素，并实现对目标的精准识别与锁定。本书《飞羽之眼：高精度稳定与智能导引的融合之道》正是聚焦于这一关键技术瓶颈，深入探讨了如何构建并控制集成了先进视觉感知与卓越稳定性能的先进平台，以应对复杂多变的实际应用场景。 第一章：平台动力学与结构耦合的深度解析 任何稳定平台的性能都根植于其基础的动力学特性。本章将从牛顿运动定律出发，系统阐述各类典型平台（如无人机载平台、导弹弹体平台）在承受外部扰动（如气流、振动、发动机推力变化）时的动力学响应。我们将详细分析平台的质量分布、惯性张量、阻尼特性等关键参数如何影响其姿态动态。更重要的是，本章将聚焦于平台结构与内部搭载的敏感载荷（如相机、雷达）之间的耦合效应。我们将使用多体动力学理论，建立反映这种耦合关系的数学模型，揭示结构变形、载荷晃动如何将微小的外部扰动放大，从而严重影响系统的稳定性和成像质量。通过对不同结构设计（例如，采用挠性梁、万向节关节的平台）进行力学建模和仿真分析，读者将深刻理解结构设计对平台整体稳定性的决定性影响，并为后续的控制策略设计奠定坚实的理论基础。 第二章：高精度视觉传感器的选择与成像机理 视觉信息是现代智能平台的核心“眼睛”。本章将全面回顾当前主流的高精度视觉传感器，涵盖可见光相机、红外相机、激光雷达（LiDAR）等。我们将深入剖析各类传感器的成像原理、分辨率、帧率、动态范围、光谱响应等关键性能指标，并结合实际应用场景，指导读者如何根据目标特性、环境光照条件以及通信带宽等因素，做出最优的传感器选择。特别地，我们将重点关注现代高分辨率相机在高速运动平台上的成像挑战，例如运动模糊、几何畸变、光照不均等问题。本章还将介绍先进的图像预处理技术，如去噪、畸变校正、白平衡、对比度增强等，这些技术对于从原始图像中提取有效信息至关重要。同时，我们将探讨如何利用立体视觉、多光谱成像等技术，获取更丰富、更精确的目标三维信息和材质属性，为后续的导引与跟踪提供多维度的数据支持。 第三章：惯性测量单元（IMU）与视觉信息的高融合之道 惯性测量单元（IMU）以其独立于外部环境的测量能力，成为平台姿态估计的关键组成部分。本章将详细介绍IMU的工作原理，包括陀螺仪测量角速度、加速度计测量线性加速度。我们将深入分析IMU的误差模型，如零偏、尺度因子、轴间耦合等，并介绍常用的误差补偿与标定技术。然而，IMU本身会随着时间推移产生累积误差，尤其是在长期运动中。因此，本章的核心在于阐述如何将IMU的实时、高频姿态信息与视觉传感器的绝对位置、姿态信息进行高效融合。我们将介绍卡尔曼滤波（Kalman Filter, KF）、扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter, EKF）、无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter, UKF）等经典状态估计算法，并针对IMU与视觉数据的特点，设计相应的滤波模型。读者将学会如何构建一个融合了IMU与视觉信息的紧耦合或松耦合估计算法，从而实现对平台高精度、高鲁棒性的姿态和位置估计，即便在视觉信息短暂丢失的情况下，也能维持较好的估计性能。 第四章：基于视觉的平台姿态稳定控制策略 在获得了平台的高精度姿态估计后，本章将聚焦于如何利用这些信息来主动稳定平台。我们将从经典PID控制器的基础上，深入介绍如何设计适用于高动态平台的多轴姿态稳定控制系统。本章将详细讲解如何根据平台的动力学模型，设计比例、积分、微分增益，以实现对目标姿态的快速响应与无超调跟踪。在此基础上，我们将引入更先进的控制理论，如模型预测控制（MPC），它能够提前预测系统的未来行为，并优化控制输入以满足约束条件，实现最优的稳定性能。此外，对于具有复杂运动耦合的平台，我们将探讨先进的解耦控制策略，利用前馈补偿和反馈控制相结合的方法，有效抑制不同轴之间的干扰。本章还将重点关注视觉信息在稳定控制中的作用，例如，如何利用视觉反馈信息来精细调整平台的微小姿态偏差，实现超高精度的视线稳定，克服传统IMU控制的局限性。 第五章：目标检测、跟踪与视觉伺服控制 智能导引的核心在于对目标的精准识别与持续跟踪。本章将系统介绍目标检测与跟踪领域的最新技术。我们将从经典的图像处理算法（如SIFT, SURF, ORB特征匹配）出发，逐步过渡到基于深度学习的先进目标检测模型（如YOLO系列、Faster R-CNN、SSD）。读者将学习如何训练和部署这些模型，以实现对各类目标（例如，舰船、飞机、车辆）的鲁棒检测。在目标跟踪方面，我们将介绍多种跟踪算法，包括基于相关滤波的方法（如KCF, MOSSE）、基于深度学习的目标跟踪方法（如SiamFC, MDNet）以及多目标跟踪的挑战。本章的另一重要内容是视觉伺服（Visual Servoing）技术。我们将阐述如何利用视觉信息直接驱动平台的运动，以将目标维持在图像的特定区域，或者使平台达到目标相对于自身预定的位姿。我们将介绍眼在手外（Image-based Visual Servoing, IBVS）和眼在手上（Position-based Visual Servoing, PBVS）等不同策略，并分析它们在不同应用场景下的优劣。通过本章的学习，读者将能够构建一个完整的视觉导引闭环，实现平台对目标的自主导航与精确捕获。 第六章：抗扰与鲁棒性设计 在实际应用中，平台及其控制系统将面临各种外部扰动和不确定性，例如传感器噪声、模型误差、执行器故障、以及不可预测的环境变化。本章将专门探讨如何设计具有高抗扰性和鲁棒性的平台系统。我们将深入研究如何通过优化传感器布局、采用冗余设计、以及实施故障诊断与容错控制策略来提高系统的可靠性。在控制层面，我们将介绍如何利用自适应控制、鲁棒控制（例如H∞控制）等技术，使得控制系统能够在模型不确定或外部扰动较大的情况下，依然保持良好的性能。本章还将讨论如何通过仿真和硬件在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）测试等手段，系统地评估和验证平台的抗扰能力，为实际部署提供科学依据。 第七章：先进平台集成应用与未来展望 本书的最后一章将汇聚前几章的技术精华，通过具体的案例分析，展示如何将平台建模、视觉感知、姿态稳定与目标导引技术有机地集成到一个完整的系统中。我们将分析几种典型的应用场景，例如：高分辨率侦察无人机的精确对准与稳定成像，高超音速导弹末端自主导引，以及水下机器人对海底目标的稳定观测与精确定位。通过这些案例，读者将能够更直观地理解各项技术是如何协同工作的。最后，本章将对该领域未来的发展趋势进行展望，包括更智能化的视觉感知技术（如场景理解、目标行为预测），更先进的控制算法（如强化学习在控制中的应用），以及新型平台结构与材料的研发等，为读者提供广阔的学术视野与研究方向。 《飞羽之眼：高精度稳定与智能导引的融合之道》旨在为从事相关领域研究、开发和工程实践的专业人士提供一套全面、深入且实用的技术指南。本书力求理论与实践相结合，通过严谨的数学推导、清晰的算法阐释以及典型的应用案例，帮助读者掌握构建和控制高性能稳定导引平台的核心技术，从而在瞬息万变的现代战场和精密工业应用中，赋予“飞羽之眼”更锐利的洞察力和更精准的行动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就吸引了我，那种深沉的蓝与锐利的线条勾勒出的平台想象，让人对里面的内容充满了期待。我首先被它的系统性所折服，作者似乎将整个视觉导引稳定平台的发展脉络梳理得井井有条。从基础的理论框架搭建，到具体传感器如何融入系统，再到最后如何实现高精度的稳定跟踪，每一步的逻辑推导都清晰可见，仿佛有一位经验丰富的导师在旁边为你娓娓道来。特别是对于非线性控制问题的处理部分，那种深入浅出的讲解方式，即便是初学者也能从中窥见一斑，而不至于被复杂的数学公式吓退。书里不仅仅是理论的堆砌，还穿插了不少工程实践中的“陷阱”和“妙招”，读起来有一种实战演练的代入感。我特别喜欢其中关于误差源分析的那一章，它没有泛泛而谈，而是具体列举了振动、气动效应、光照变化等对导引精度的具体影响模型，这对于我们后续的系统设计优化提供了极大的参考价值。可以说，它为我构建自己的实验平台打下了一个坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到价值连城的地方，在于它提供了一个从“为什么需要”到“如何实现”的完整闭环思考路径。它没有孤立地讲解某一个模块，而是始终将稳定平台置于整个任务链条中进行考量。比如，在讨论伺服驱动器的选型和电流环设计时，作者会立刻关联到它对俯仰角和偏航角瞬态响应的影响，以及这种影响如何进一步传递到导引误差上。这种全局观的培养，对于我们这些在实际项目中进行系统集成的人来说，是无价之宝。它教会我们不能仅仅优化局部性能，而必须着眼于整体任务指标的达成。书中的案例研究部分，虽然没有直接给出具体的代码实现，但它对关键参数的敏感性分析和故障模式预测，具有极高的实用指导意义。读完之后，我感觉自己不再是知识的点状集合，而是在脑海中勾勒出了一个结构清晰、功能完备的“知识网络”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格，坦率地说，非常硬核，它直接瞄准了专业人士的阅读需求，没有任何多余的寒暄或铺垫。对于那些已经在该领域摸爬滚打了几年，急需提升理论深度和拓宽技术视野的工程师来说，这简直就是一本“武功秘籍”。作者在论述涉及高频动态特性和鲁棒性设计时，所采用的数学工具非常先进且成熟，各种Lyapunov函数的设计和稳定性证明部分，逻辑链条紧密，论证严密，让人不得不佩服作者深厚的数学功底和工程直觉的完美结合。我尤其注意到，书中对多模态切换策略的探讨，非常贴合当前复杂任务环境下对平台快速响应能力的要求，它没有提供一个“银弹”式的解决方案，而是清晰地展示了不同切换逻辑在不同工况下的优缺点，这种客观且深入的对比分析，极大地拓宽了我对系统鲁棒性设计的理解维度。翻阅全书，能感受到一种对“精确”的极致追求，每一个公式的推导，每一个参数的选取，都透露出严谨的治学态度。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这类专业书籍时，我最大的顾虑是内容是否过于陈旧或过于超前，难以落地。然而，这本书在理论前沿性与工程实用性之间找到了一个非常精妙的平衡点。一方面，它详尽地阐述了经典的PID控制、滑模控制、自适应控制等成熟技术在稳定平台上的应用与局限；另一方面，它又大胆地引入了基于模型预测控制（MPC）的视角，探讨如何在已知或可估计的平台动态约束下进行最优控制律的求解。这种“立足当下，展望未来”的编排策略，使得这本书的生命周期得到了极大的延长。对于项目经理来说，它可以用来制定技术路线图；对于初级工程师来说，它是快速入门的阶梯；对于资深专家而言，它则是一个检验和深化自己认知框架的绝佳工具。我发现，即便是那些我自认为已经掌握的知识点，在作者的重新梳理下，也焕发出新的理解层次。这是一本值得反复研读，每次都有新收获的专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为这类技术书籍会枯燥乏味，但这本书在排版和图示方面做得相当出色，极大地缓解了阅读疲劳。那些剖面图、仿真曲线和实验搭建的示意图，都清晰地标注了关键数据点和物理含义，这对于理解抽象的控制算法至关重要。比如，书中展示的那个基于卡尔曼滤波的运动估计模型，光靠文字描述是很难想象其性能的，但配上清晰的滤波前后轨迹对比图，瞬间就能明白其威力所在。更让我惊喜的是，作者似乎非常注重前沿技术的融合，在探讨视觉反馈回路时，并没有停留在传统的基于特征点匹配的算法上，而是引入了对深度学习在目标识别和姿态估计中的应用潜力分析，虽然这部分内容可能还处于理论探讨阶段，但它无疑为我们指明了未来技术发展的一个重要方向。总的来说，这本书在保持技术深度的同时，兼顾了视觉阅读体验，使得长时间的阅读也变得相对轻松愉快。