機載/彈載視覺導引穩定平颱的建模與控製 暢銷書籍 正版機載彈載視覺導引穩定平颱的建模與控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張平 著

圖書標籤:

• 機載穩定平颱
• 彈載穩定平颱
• 視覺導引
• 建模與控製
• 慣性導航
• 飛行控製
• 圖像處理
• 姿態控製
• 穩定技術
• 自動控製

店鋪： 智勝圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118073607

商品編碼：29793721618

包裝：精裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

商品名稱：	機載/彈載視覺導引穩定平颱的建模與控製 暢銷書籍 正版機載彈載視覺導引穩定平颱的建模與控製(精)	開本：
作者：	張平	頁數：
定價：	58.00元	齣版時間：	2011-06-01
ISBN號：	9787118073607	印刷時間：
齣版社：	防工業齣版社	版次：	1
商品類型：		印次：

插圖目錄內容提要

防科技圖書齣版工作是防科技事業的一個重要方麵。的防科技圖書既是防科技成果的一部分，又是防科技水平的重要標誌。為瞭促進防科技和裝備建設事業的發展，加強社會主義物質文明和精神文明建設，培養科技人纔，確保防科技圖書的齣版，原防科工委於1988年初決定每年撥齣專款，設立防科技圖書齣版基金，成立評審委員會，扶持、審定齣版防科技圖書。

編輯推薦作者介紹

《飛羽之眼：高精度穩定與智能導引的融閤之道》 在現代軍事、航空航天以及高端工業製造等領域，對目標探測、跟蹤與精確定位的需求日益迫切。無論是搜尋遠方的異常信號，捕捉轉瞬即逝的軍事目標，還是在復雜環境中進行精密作業，核心挑戰都指嚮如何剋服平颱的自身不穩定因素，並實現對目標的精準識彆與鎖定。本書《飛羽之眼：高精度穩定與智能導引的融閤之道》正是聚焦於這一關鍵技術瓶頸，深入探討瞭如何構建並控製集成瞭先進視覺感知與卓越穩定性能的先進平颱，以應對復雜多變的實際應用場景。 第一章：平颱動力學與結構耦閤的深度解析 任何穩定平颱的性能都根植於其基礎的動力學特性。本章將從牛頓運動定律齣發，係統闡述各類典型平颱（如無人機載平颱、導彈彈體平颱）在承受外部擾動（如氣流、振動、發動機推力變化）時的動力學響應。我們將詳細分析平颱的質量分布、慣性張量、阻尼特性等關鍵參數如何影響其姿態動態。更重要的是，本章將聚焦於平颱結構與內部搭載的敏感載荷（如相機、雷達）之間的耦閤效應。我們將使用多體動力學理論，建立反映這種耦閤關係的數學模型，揭示結構變形、載荷晃動如何將微小的外部擾動放大，從而嚴重影響係統的穩定性和成像質量。通過對不同結構設計（例如，采用撓性梁、萬嚮節關節的平颱）進行力學建模和仿真分析，讀者將深刻理解結構設計對平颱整體穩定性的決定性影響，並為後續的控製策略設計奠定堅實的理論基礎。 第二章：高精度視覺傳感器的選擇與成像機理 視覺信息是現代智能平颱的核心“眼睛”。本章將全麵迴顧當前主流的高精度視覺傳感器，涵蓋可見光相機、紅外相機、激光雷達（LiDAR）等。我們將深入剖析各類傳感器的成像原理、分辨率、幀率、動態範圍、光譜響應等關鍵性能指標，並結閤實際應用場景，指導讀者如何根據目標特性、環境光照條件以及通信帶寬等因素，做齣最優的傳感器選擇。特彆地，我們將重點關注現代高分辨率相機在高速運動平颱上的成像挑戰，例如運動模糊、幾何畸變、光照不均等問題。本章還將介紹先進的圖像預處理技術，如去噪、畸變校正、白平衡、對比度增強等，這些技術對於從原始圖像中提取有效信息至關重要。同時，我們將探討如何利用立體視覺、多光譜成像等技術，獲取更豐富、更精確的目標三維信息和材質屬性，為後續的導引與跟蹤提供多維度的數據支持。 第三章：慣性測量單元（IMU）與視覺信息的高融閤之道 慣性測量單元（IMU）以其獨立於外部環境的測量能力，成為平颱姿態估計的關鍵組成部分。本章將詳細介紹IMU的工作原理，包括陀螺儀測量角速度、加速度計測量綫性加速度。我們將深入分析IMU的誤差模型，如零偏、尺度因子、軸間耦閤等，並介紹常用的誤差補償與標定技術。然而，IMU本身會隨著時間推移産生纍積誤差，尤其是在長期運動中。因此，本章的核心在於闡述如何將IMU的實時、高頻姿態信息與視覺傳感器的絕對位置、姿態信息進行高效融閤。我們將介紹卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）、擴展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter, EKF）、無跡卡爾曼濾波（Unscented Kalman Filter, UKF）等經典狀態估計算法，並針對IMU與視覺數據的特點，設計相應的濾波模型。讀者將學會如何構建一個融閤瞭IMU與視覺信息的緊耦閤或鬆耦閤估計算法，從而實現對平颱高精度、高魯棒性的姿態和位置估計，即便在視覺信息短暫丟失的情況下，也能維持較好的估計性能。 第四章：基於視覺的平颱姿態穩定控製策略 在獲得瞭平颱的高精度姿態估計後，本章將聚焦於如何利用這些信息來主動穩定平颱。我們將從經典PID控製器的基礎上，深入介紹如何設計適用於高動態平颱的多軸姿態穩定控製係統。本章將詳細講解如何根據平颱的動力學模型，設計比例、積分、微分增益，以實現對目標姿態的快速響應與無超調跟蹤。在此基礎上，我們將引入更先進的控製理論，如模型預測控製（MPC），它能夠提前預測係統的未來行為，並優化控製輸入以滿足約束條件，實現最優的穩定性能。此外，對於具有復雜運動耦閤的平颱，我們將探討先進的解耦控製策略，利用前饋補償和反饋控製相結閤的方法，有效抑製不同軸之間的乾擾。本章還將重點關注視覺信息在穩定控製中的作用，例如，如何利用視覺反饋信息來精細調整平颱的微小姿態偏差，實現超高精度的視綫穩定，剋服傳統IMU控製的局限性。 第五章：目標檢測、跟蹤與視覺伺服控製 智能導引的核心在於對目標的精準識彆與持續跟蹤。本章將係統介紹目標檢測與跟蹤領域的最新技術。我們將從經典的圖像處理算法（如SIFT, SURF, ORB特徵匹配）齣發，逐步過渡到基於深度學習的先進目標檢測模型（如YOLO係列、Faster R-CNN、SSD）。讀者將學習如何訓練和部署這些模型，以實現對各類目標（例如，艦船、飛機、車輛）的魯棒檢測。在目標跟蹤方麵，我們將介紹多種跟蹤算法，包括基於相關濾波的方法（如KCF, MOSSE）、基於深度學習的目標跟蹤方法（如SiamFC, MDNet）以及多目標跟蹤的挑戰。本章的另一重要內容是視覺伺服（Visual Servoing）技術。我們將闡述如何利用視覺信息直接驅動平颱的運動，以將目標維持在圖像的特定區域，或者使平颱達到目標相對於自身預定的位姿。我們將介紹眼在手外（Image-based Visual Servoing, IBVS）和眼在手上（Position-based Visual Servoing, PBVS）等不同策略，並分析它們在不同應用場景下的優劣。通過本章的學習，讀者將能夠構建一個完整的視覺導引閉環，實現平颱對目標的自主導航與精確捕獲。 第六章：抗擾與魯棒性設計 在實際應用中，平颱及其控製係統將麵臨各種外部擾動和不確定性，例如傳感器噪聲、模型誤差、執行器故障、以及不可預測的環境變化。本章將專門探討如何設計具有高抗擾性和魯棒性的平颱係統。我們將深入研究如何通過優化傳感器布局、采用冗餘設計、以及實施故障診斷與容錯控製策略來提高係統的可靠性。在控製層麵，我們將介紹如何利用自適應控製、魯棒控製（例如H∞控製）等技術，使得控製係統能夠在模型不確定或外部擾動較大的情況下，依然保持良好的性能。本章還將討論如何通過仿真和硬件在環（Hardware-in-the-Loop, HIL）測試等手段，係統地評估和驗證平颱的抗擾能力，為實際部署提供科學依據。 第七章：先進平颱集成應用與未來展望 本書的最後一章將匯聚前幾章的技術精華，通過具體的案例分析，展示如何將平颱建模、視覺感知、姿態穩定與目標導引技術有機地集成到一個完整的係統中。我們將分析幾種典型的應用場景，例如：高分辨率偵察無人機的精確對準與穩定成像，高超音速導彈末端自主導引，以及水下機器人對海底目標的穩定觀測與精確定位。通過這些案例，讀者將能夠更直觀地理解各項技術是如何協同工作的。最後，本章將對該領域未來的發展趨勢進行展望，包括更智能化的視覺感知技術（如場景理解、目標行為預測），更先進的控製算法（如強化學習在控製中的應用），以及新型平颱結構與材料的研發等，為讀者提供廣闊的學術視野與研究方嚮。 《飛羽之眼：高精度穩定與智能導引的融閤之道》旨在為從事相關領域研究、開發和工程實踐的專業人士提供一套全麵、深入且實用的技術指南。本書力求理論與實踐相結閤，通過嚴謹的數學推導、清晰的算法闡釋以及典型的應用案例，幫助讀者掌握構建和控製高性能穩定導引平颱的核心技術，從而在瞬息萬變的現代戰場和精密工業應用中，賦予“飛羽之眼”更銳利的洞察力和更精準的行動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到價值連城的地方，在於它提供瞭一個從“為什麼需要”到“如何實現”的完整閉環思考路徑。它沒有孤立地講解某一個模塊，而是始終將穩定平颱置於整個任務鏈條中進行考量。比如，在討論伺服驅動器的選型和電流環設計時，作者會立刻關聯到它對俯仰角和偏航角瞬態響應的影響，以及這種影響如何進一步傳遞到導引誤差上。這種全局觀的培養，對於我們這些在實際項目中進行係統集成的人來說，是無價之寶。它教會我們不能僅僅優化局部性能，而必須著眼於整體任務指標的達成。書中的案例研究部分，雖然沒有直接給齣具體的代碼實現，但它對關鍵參數的敏感性分析和故障模式預測，具有極高的實用指導意義。讀完之後，我感覺自己不再是知識的點狀集閤，而是在腦海中勾勒齣瞭一個結構清晰、功能完備的“知識網絡”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格，坦率地說，非常硬核，它直接瞄準瞭專業人士的閱讀需求，沒有任何多餘的寒暄或鋪墊。對於那些已經在該領域摸爬滾打瞭幾年，急需提升理論深度和拓寬技術視野的工程師來說，這簡直就是一本“武功秘籍”。作者在論述涉及高頻動態特性和魯棒性設計時，所采用的數學工具非常先進且成熟，各種Lyapunov函數的設計和穩定性證明部分，邏輯鏈條緊密，論證嚴密，讓人不得不佩服作者深厚的數學功底和工程直覺的完美結閤。我尤其注意到，書中對多模態切換策略的探討，非常貼閤當前復雜任務環境下對平颱快速響應能力的要求，它沒有提供一個“銀彈”式的解決方案，而是清晰地展示瞭不同切換邏輯在不同工況下的優缺點，這種客觀且深入的對比分析，極大地拓寬瞭我對係統魯棒性設計的理解維度。翻閱全書，能感受到一種對“精確”的極緻追求，每一個公式的推導，每一個參數的選取，都透露齣嚴謹的治學態度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就吸引瞭我，那種深沉的藍與銳利的綫條勾勒齣的平颱想象，讓人對裏麵的內容充滿瞭期待。我首先被它的係統性所摺服，作者似乎將整個視覺導引穩定平颱的發展脈絡梳理得井井有條。從基礎的理論框架搭建，到具體傳感器如何融入係統，再到最後如何實現高精度的穩定跟蹤，每一步的邏輯推導都清晰可見，仿佛有一位經驗豐富的導師在旁邊為你娓娓道來。特彆是對於非綫性控製問題的處理部分，那種深入淺齣的講解方式，即便是初學者也能從中窺見一斑，而不至於被復雜的數學公式嚇退。書裏不僅僅是理論的堆砌，還穿插瞭不少工程實踐中的“陷阱”和“妙招”，讀起來有一種實戰演練的代入感。我特彆喜歡其中關於誤差源分析的那一章，它沒有泛泛而談，而是具體列舉瞭振動、氣動效應、光照變化等對導引精度的具體影響模型，這對於我們後續的係統設計優化提供瞭極大的參考價值。可以說，它為我構建自己的實驗平颱打下瞭一個堅實的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這類專業書籍時，我最大的顧慮是內容是否過於陳舊或過於超前，難以落地。然而，這本書在理論前沿性與工程實用性之間找到瞭一個非常精妙的平衡點。一方麵，它詳盡地闡述瞭經典的PID控製、滑模控製、自適應控製等成熟技術在穩定平颱上的應用與局限；另一方麵，它又大膽地引入瞭基於模型預測控製（MPC）的視角，探討如何在已知或可估計的平颱動態約束下進行最優控製律的求解。這種“立足當下，展望未來”的編排策略，使得這本書的生命周期得到瞭極大的延長。對於項目經理來說，它可以用來製定技術路綫圖；對於初級工程師來說，它是快速入門的階梯；對於資深專傢而言，它則是一個檢驗和深化自己認知框架的絕佳工具。我發現，即便是那些我自認為已經掌握的知識點，在作者的重新梳理下，也煥發齣新的理解層次。這是一本值得反復研讀，每次都有新收獲的專業參考書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我原本以為這類技術書籍會枯燥乏味，但這本書在排版和圖示方麵做得相當齣色，極大地緩解瞭閱讀疲勞。那些剖麵圖、仿真麯綫和實驗搭建的示意圖，都清晰地標注瞭關鍵數據點和物理含義，這對於理解抽象的控製算法至關重要。比如，書中展示的那個基於卡爾曼濾波的運動估計模型，光靠文字描述是很難想象其性能的，但配上清晰的濾波前後軌跡對比圖，瞬間就能明白其威力所在。更讓我驚喜的是，作者似乎非常注重前沿技術的融閤，在探討視覺反饋迴路時，並沒有停留在傳統的基於特徵點匹配的算法上，而是引入瞭對深度學習在目標識彆和姿態估計中的應用潛力分析，雖然這部分內容可能還處於理論探討階段，但它無疑為我們指明瞭未來技術發展的一個重要方嚮。總的來說，這本書在保持技術深度的同時，兼顧瞭視覺閱讀體驗，使得長時間的閱讀也變得相對輕鬆愉快。