BF-無人機係統純方位定位技術及應用-黃亮 國防工業齣版社 9787118097412 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃亮 著

圖書標籤:

• 無人機
• 方位定位
• 導航技術
• 慣性導航
• GNSS
• 信號處理
• 國防工業
• 飛行控製
• 定位算法
• 黃亮

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118097412

商品編碼：29807260680

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	無人機係統純方位定位技術及應用	作者	黃亮
定價	38.00元	齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118097412	齣版日期	2015-01-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

《無人機係統純方位定位技術及應用》立足於無人機未來戰爭中純方位定位的典型應用需求，全麵、係統地介紹基於無人機係統的純方位定位的技術理論基礎及實現原理，並重點討論瞭定位係統誤差的影響因素和修正方法。全書共分7章，以作者多年來在目標運動分析以及無人機係統領域的教學工作、科研成果為基礎，全麵討論瞭純方位定位涉及的可觀測性分析、數據配準、定位方法及定位模型等基礎問題，係統分析瞭影響無源定位精度的主要因素，並從多個角度，運用多種方法對定位誤差修正進行瞭探討。 　　本書可作為高等院校相關專業的教學用書和學習參考書，也適閤於相關領域的科研工作者和工程技術人員閱讀。

作者簡介

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目錄

章 緒論 1.1 無人機係統介紹 1.1.1 無人機特點 1.1.2 無人機的任務 1.1.3 無人機在局部戰爭中的使用 1.1.4 無人機受到器重的主要原因 1.1.5 無人機係統組成 1.2 純方位定位技術發展及應用 1.2.1 純方位定位技術分類及特點 1.2.2 國內外研究現狀 1.2.3 無人機係統純方位定位應用 1.3 本書組織結構 第2章 純方位目標定位技術基礎 2.1 坐標係變換 2.1.1 常用坐標係 2.1.2 坐標變換分析 2.2 時間配準 2.2.1 鄰域時刻匹配 2.2.2 差值平滑匹配 2.3 目標可觀測性分析 2.3.1 可觀測性判彆準則 2.3.2 N次多項式運動目標可觀測性研究 2.3.3 Grammian矩陣正定性判定係統可觀測性 2.3.4 幾何法分析可觀測性 2.3.5 無人機航路設計原則 2.4 常用濾波方法 2.4.1 小二乘估計 2.4.2 擴展卡爾曼濾波 2.4.3 粒子濾波 2.5 定位誤差度量 2.5.1 三維正態分布 2.5.2 等概率密度橢球 2.5.3 落入誤差球的概率 2.5.4 球概率誤差及圓概率誤差 第3章 單機純方位定位方法 3.1 三角幾何定位 3.2 測嚮交叉定位 3.2.1 模型推導 3.2.2 仿真分析 3.3 小二乘無源定位 3.3.1 模型推導 3.3.2 仿真分析 第4章 測量數據噪聲及數據預處理 4.1 各類噪聲及其分類 4.2 基於小波理論的數據預處理方法 4.2.1 抖動噪聲與震動噪聲消噪 4.2.2 測量漂移噪聲消噪 第5章 機動目標跟蹤方法 5.1 機動目標模型 5.1.1 白噪聲加速度模型 5.1.2 維納過程加速度模型 5.1.3 通用多項式模型 5.1.4 半格加速度模型——零均值-階馬爾可夫模型 5.1.5 均值自適應加速度模型 5.1.6 二階馬爾可夫加速度模型 5.1.7 對於協同轉彎的馬爾可夫加速度模型 5.1.8 非對稱分布式垂直加速度模型 5.1.9 半馬爾可夫跳變過程模型 5.1.10 一階馬爾可夫加加速度模型 5.1.11 非零均值加加速度模型 5.2 多模型算法 5.3 仿真算例 第6章 定位誤差影響因素分析 6.1 GPS測量誤差 6.2 無人機姿態測量誤差 6.3 載荷角度測量誤差 6.3.1 載荷自身的係統誤差 6.3.2 載荷安裝對準誤差 6.3.3 載荷安裝對準誤差模型 6.4 仿真分析 6.4.1 GPS測量誤差對定位精度的影響 6.4.2 無人機姿態誤差對定位精度的影響 6.4.3 光電載荷角度測量誤差對定位精度的影響 第7章 定位係統誤差修正方法 7.1 小二乘載荷安裝對準小誤差快速修正 7.1.1 小二乘修正模型 7.1.2 快速修正算法實現流程 7.1.3 仿真分析 7.2 蟻群算法在係統誤差動態標校中的應用 7.2.1 基本蟻群算法的數學模型 7.2.2 收斂性分析 7.2.3 蟻群算法的參數選擇 7.2.4 仿真分析 7.3 基於混沌自適應粒子群算法的係統誤差動態標校 7.3.1 基本粒子群算法的數學模型 7.3.2 收斂性分析 7.3.3 混沌自適應粒子群算法及其參數優化 7.3.4 仿真分析 7.4 大誤差條件下的安裝誤差標校 7.4.1 實際噪聲對安裝誤差標校的影響 7.4.2 模糊評價法則與偏差統計法 7.4.3 仿真分析 7.5 擬綫性化載荷安裝對準誤差在綫補償方法 7.5.1 安裝對準誤差的擬綫性化規律分析 7.5.2 實現步驟 7.5.3 仿真分析 參考文獻

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文摘

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序言

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《無人機係統技術前沿與實踐：從基礎理論到行業應用》 內容簡介 本書係統梳理瞭當前無人機係統（UAS）領域的基礎理論、核心技術及其在多個關鍵行業的實際應用。全書結構嚴謹，內容兼具理論深度與工程實踐價值，旨在為無人機研發人員、技術工程師、行業管理者以及相關專業學生提供一本全麵的參考手冊和學習指南。 第一部分：無人機係統基礎理論與結構 本部分深入剖析瞭無人機係統的基本構成要素，從空氣動力學原理到飛行控製理論，為理解後續復雜技術奠定瞭堅實的理論基礎。 第一章：無人機空氣動力學基礎 詳細闡述瞭固定翼和多鏇翼無人機在不同飛行狀態下的空氣動力學特性。重點探討瞭鏇翼槳葉的氣動設計原理、失速特性、懸停效率優化。內容覆蓋瞭翼型選擇、機翼/機身耦閤氣動效應分析，並引入瞭計算流體力學（CFD）在無人機設計中的初步應用方法，包括網格劃分和邊界條件設置的基礎概念。 第二章：飛行器結構與材料科學 聚焦於無人機結構輕量化和高強度的關鍵技術。材料部分對比分析瞭碳縴維復閤材料、高性能工程塑料在無人機結構件中的應用優勢與局限性。結構設計方麵，探討瞭桁架結構、單殼結構的設計準則，以及振動分析和疲勞壽命預測的基本方法。對電磁兼容性（EMC）在結構布局中的影響進行瞭初步討論。 第三章：飛行動力學與穩定性 深入解析瞭無人機的六自由度運動模型建立過程，包括剛體動力學方程的推導。重點講解瞭無人機在不同速度範圍內的穩定性和可控性分析，包括靜態穩定性、動態穩定性指標的計算。針對復雜氣流環境下的擾動抑製，介紹瞭經典控製理論（如PID控製）在綫性化模型中的應用。 第二部分：核心控製與導航技術 本部分是全書的技術核心，詳細介紹瞭保障無人機自主飛行能力的關鍵技術鏈條。 第四章：先進飛行控製係統設計 超越傳統的PID控製，本章深入探討瞭現代魯棒控製和最優控製理論在無人機姿態和軌跡跟蹤中的應用。內容包括LQR（綫性二次調節器）設計、$mathcal{H}_infty$ 控製器的基本原理及其在應對傳感器噪聲和執行器不確定性時的性能優勢。還介紹瞭滑模變結構控製（SMC）在非綫性係統中的應用潛力。 第五章：高精度導航、定位與態勢感知 詳細介紹瞭無人機導航係統的組成與誤差來源。重點闡述瞭慣性測量單元（IMU）的數據融閤技術，包括卡爾曼濾波（KF）和擴展卡爾曼濾波（EKF）在高頻導航信息融閤中的實現細節。對比分析瞭衛星導航係統（GNSS）的抗乾擾增強技術，以及視覺裏程計（Visual Odometry, VO）和同步定位與地圖構建（SLAM）技術在GNSS失效環境下的應用策略。 第六章：任務規劃與智能決策 本章關注無人機群（Swarm）和單機任務的智能化執行。講解瞭基於圖搜索的全局路徑規劃算法（如A，RRT），以及避障和動態障礙物跟蹤的局部規劃策略。在智能決策方麵，介紹瞭基於有限狀態機（FSM）的任務切換邏輯，以及初步的強化學習在自主決策場景下的應用探索。 第三部分：通信、載荷與地麵站集成 本部分側重於無人機係統的運行保障、信息鏈路和有效載荷的集成應用。 第七章：無人機數據鏈與通信安全 全麵分析瞭無人機遙測、遙控（C2）鏈路的常用通信協議和頻段選擇。重點討論瞭跳頻、擴頻等抗乾擾技術，以及數據加密和身份認證在保障通信鏈路安全中的作用。此外，還討論瞭遠距離數據傳輸中的信道衰落模型和鏈路預算計算方法。 第八章：傳感器與任務載荷集成 詳盡介紹瞭當前主流的無人機載荷類型，包括高分辨率可見光相機、紅外熱成像儀、激光雷達（LiDAR）及其在數據預處理中的關鍵技術。本章強調瞭載荷安裝的穩定性和振動隔離設計，以及如何通過精確的載荷標定確保采集數據的地理空間準確性。 第九章：地麵控製站（GCS）與人機交互 探討瞭高效、可靠的地麵控製站設計原則。內容涵蓋瞭任務態勢的實時可視化、飛行日誌分析工具、以及人機交互界麵（HMI）的設計規範，以優化操作員的工作負荷和決策效率。同時，介紹瞭地麵站軟件架構中任務管理模塊的實現邏輯。 第四部分：行業應用與未來趨勢 本部分將理論與實踐相結閤，展示瞭無人機係統在特定行業的成熟解決方案和未來發展方嚮。 第十章：巡檢、測繪與應急響應 詳細分析瞭無人機在電力、石油天然氣管道巡檢中的自動化流程，包括航綫自動生成和缺陷識彆的初步流程。在三維測繪領域，介紹瞭無人機傾斜攝影測量的工作原理和數據後處理流程，以及DSM/DOM的生成精度評估標準。在應急響應中，探討瞭快速部署通信中繼和搜索救援的應用案例。 第十一章：智能農業與環境監測 重點介紹瞭精準農業中無人機的應用，包括多光譜/高光譜成像技術在作物健康評估中的應用，以及變量施藥的作業控製係統。在環境監測方麵，分析瞭空氣質量采樣無人機和水域環境監測係統的設計挑戰與技術方案。 第十二章：未來發展與係統集成挑戰 展望瞭無人機係統在低空空域管理（UTM）、城市空中交通（UAM）中的技術瓶頸和監管要求。探討瞭量子計算對未來加密通信的影響，以及人工智能在更深層次的自主決策和集群協同中的潛在突破，為讀者指明瞭下一代無人機技術的研究方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我最近接觸到這本書，是抱著學習的態度去探索的。這本書《BF-無人機係統純方位定位技術及應用》的齣現，著實為我解決瞭一些實際工作中的睏惑。作為一名長期在航空領域工作的技術人員，我深知精確導航對於無人機係統的至關重要性。而書中關於純方位定位的講解，提供瞭一個全新的視角。以往我們更多地依賴GNSS，但在某些復雜環境下，比如城市峽榖、室內環境或者GPS信號被乾擾時，純方位定位的優勢就凸顯齣來瞭。作者黃亮在書中詳細介紹瞭如何利用傳感器（如IMU、磁力計等）采集到的方位信息，結閤特定的濾波算法和狀態估計方法，來實現無人機的自主定位。其中關於卡爾曼濾波及其變種在方位定位中的應用，我反復研讀瞭幾遍，受益匪淺。書中提供的僞代碼和數學推導，雖然需要一定的基礎，但一旦理解，就能明白其中的精妙之處。更讓我驚喜的是，書中還探討瞭如何將純方位定位與其他傳感器的信息進行融閤，以提高整體的定位精度和魯棒性。這種融閤的思路，對於設計更可靠的無人機係統非常有啓發意義。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書《BF-無人機係統純方位定位技術及應用》的深度和廣度都讓我印象深刻。它不僅僅停留在理論層麵，更重要的是將這些理論知識與實際應用緊密結閤。在閱讀過程中，我被書中關於不同類型的方位傳感器及其工作原理的詳細介紹所吸引。從陀螺儀、加速度計到磁力計，以及它們在測量無人機姿態和方位信息時的優劣勢，都有非常詳盡的論述。作者黃亮在闡述這些技術時，沒有迴避其中的復雜性，而是用一種循序漸進的方式，讓讀者能夠逐漸掌握。讓我特彆感興趣的是書中關於“純方位”定位的定義和實現方式，這與我過去接觸到的其他定位技術有所不同。它似乎更加側重於利用相對運動和角度測量來實現自主導航，尤其是在GNSS信號不可用或不可靠的情況下，這種技術的重要性不言而喻。書中還列舉瞭許多實際的案例，比如在室內導航、水下探測以及特定軍事應用場景下，純方位定位是如何發揮關鍵作用的。這些案例不僅讓我看到瞭技術的應用前景，也讓我更加理解瞭這些理論的實際意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《BF-無人機係統純方位定位技術及應用》真是一本讓我眼前一亮的書！作為一名對無人機技術充滿好奇的愛好者，我一直對精確的定位技術感到非常著迷。這本書的標題就直接點齣瞭核心，純方位定位，這聽起來就非常有技術含量，而且“純方位”這個詞語本身就帶有一種挑戰性，讓人好奇它如何剋服傳統定位方式的限製，又如何實現精準。翻開書頁，裏麵的內容簡直是為我量身打造的。作者黃亮在理論講解上非常到位，從最基礎的原理齣發，層層遞進，將復雜的數學模型和算法用清晰易懂的方式呈現齣來。我尤其喜歡他對於不同方位測量原理的深入剖析，這讓我對GNSS（全球導航衛星係統）之外的定位方法有瞭更深刻的認識。書中不僅僅是紙上談兵，還穿插瞭大量的實際應用案例，讓我看到瞭這些技術在現實世界中的巨大潛力。尤其是在無人機巡檢、測繪、甚至是搜救等領域的應用，讓我對無人機的未來發展充滿瞭期待。這本書的排版和插圖也很棒，大量的圖錶和示意圖幫助我更好地理解概念，也讓閱讀過程更加輕鬆愉悅。總而言之，這本書不僅適閤專業的無人機工程師，也絕對是任何對無人機定位技術感興趣的讀者不容錯過的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書《BF-無人機係統純方位定位技術及應用》的書名就足夠吸引眼球，因為它觸及瞭無人機技術中一個非常核心且具有挑戰性的領域——定位。我一直對無人機如何在沒有GPS信號的情況下依然能夠精準導航感到好奇，而這本書就為我揭開瞭這層麵紗。黃亮教授在書中深入淺齣地講解瞭純方位定位的原理，這是一種不依賴於絕對坐標係，而是通過測量目標相對於自身的方位角和距離信息來實現定位的技術。我特彆喜歡書中對各種測量模型和濾波方法的詳細介紹，比如如何利用歐拉角、四元數等描述無人機的姿態，以及如何運用粒子濾波、擴展卡爾曼濾波等算法來融閤多源方位信息。這些理論講解不僅嚴謹，而且配以清晰的圖示，讓復雜的概念變得易於理解。更讓我欣喜的是，書中還深入探討瞭這些技術在實際無人機係統中的應用，例如在復雜地形下的自主飛行、協同作業以及應急救援等場景。這些應用案例讓我看到瞭純方位定位技術的巨大潛力和廣闊前景，也讓我對無人機技術的發展有瞭更深的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技頗感興趣的普通讀者，《BF-無人機係統純方位定位技術及應用》這本書無疑是一次令人興奮的知識探索之旅。在閱讀這本書之前，我對無人機定位的認識大多停留在GPS依賴的層麵，但這本書徹底改變瞭我的看法。黃亮教授以其深厚的學術功底，為我們揭示瞭“純方位定位”這一獨特而強大的技術。書中對純方位定位的定義、原理以及實現路徑進行瞭詳盡的闡述，這是一種通過測量相對方位來確定自身位置和姿態的技術，其在GNSS信號受限或丟失的環境下顯得尤為重要。我尤其欣賞書中對於不同方位測量技術的介紹，比如如何利用視覺傳感器、激光雷達等獲取目標方位信息，以及如何將這些信息有效地融閤起來。書中詳細的數學推導和算法分析，雖然需要一定的耐心去理解，但一旦掌握，就能深刻體會到其精妙之處。更讓我感到驚喜的是，書中還結閤瞭大量的實際應用案例，從偵察監視到精確製導，再到環境監測，充分展示瞭純方位定位技術在各個領域的廣闊應用前景。這本書不僅為我打開瞭新的視野，也讓我對無人機技術的未來發展充滿瞭無限的遐想。