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首页畅销榜工业技术 畅销榜无人机集群控制理论与方法

无人机集群控制理论与方法

无人机系统特征技术系列

作者:王祥科,沈林成,李杰,尹栋,刘志宏,赵述龙 出版社:上海交通大学出版社 出版时间:2021年07月 

ISBN: 9787313239440
年中特卖用“SALE15”折扣卷全场书籍85折!可与三本88折,六本78折的优惠叠加计算!全球包邮!
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EUR €140.99

类别: 航空/航天, 工业技术 畅销榜 SKU:6176536ef0f22475083a7f40 库存: 有现货
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描述

开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787313239440丛书名: 无人机系统特征技术系列

内容简介

  《无人机集群控制理论与方法》是“无人机系统特征技术系列”丛书之一。该书基于集群OODA回路中的分布式“决策和行动”展开,旨在为读者建立小型固定翼无人机集群控制的概念体系和知识框架。全书共8章,全面介绍了无人机集群绪论、体系架构、组网与通信、集群无人机系统、集群协同飞行、飞行安全控制、自主决策与规划、技术发展趋势等内容。该书内容自成体系,各章内容相对完整,基本涵盖了各关键环节的问题描述、挑战、解决方案和试验验证,反映了无人机集群控制领域的新发展和新成果。
  《无人机集群控制理论与方法》可供智能自主无人机系统技术领域的研究人员、工程技术人员参考,也可作为高等院校相关专业的参考书。

作者简介

  沈林成,1965年10月出生,国防科技大学研究生院院长、教授、博士生导师。长期从事智能无人系统和飞行器任务规划等研究工作,是我国无人系统自主控制技术的主要推动者之一,担任国务院学位委员会第七届学科评议组成员、中央军事委员会装备发展部(以下简称“军委装备发展部”)无人系统技术预研专业组组长、中国自动化学会常务理事等职务,国家“985”工程“无人作战系统”科技创新平台负责人、国防“973”项目技术首席科学家。主持国防“973”项目、演示验证、型号研制等国家和军队重大科研项目20余项,出版专著/译著5部,发表SCI论文50余篇、EI论文100余篇,获军队/省级科技奖一等奖2项、二等奖3项,荣立二等功、三等功各1次。
  
  王祥科,1981年12月出生,IEEE高级会员,国防科技大学智能科学学院教授。中央军事委员会科学技术委员会(以下简称“军委科技委”)某重大培育项目技术总师,中国自动化学会机器人专业委员会委员,中国指挥与控制学会集群智能与协同控制专业委员会委员。主要从事无人机自主和集群控制相关研究与应用工作。近年来,以通信作者在IEEE Transactions on Robotics等期刊发表SCI论文30余篇,出版译著1部;作为项目负责人或者主持人先后承担创新特区项目、国防“973”项目、武器装备预先研究项目、自然科学基金面上项目等20余项科研项目。

目  录

1 绪论
1.1 无人机集群系统概述
1.1.1 无人机集群系统的基本概念
1.1.2 无人机集群系统协同执行任务的优势
1.1.3 无人机集群系统的广泛应用
1.2 无人机集群系统发展现状
1.2.1 创新协同理论,探索集群协同模式
1.2.2 强调体系协同,构建分布式指挥体系架构
1.2.3 加强基础性研究,突破核心关键技术
1.2.4 加紧集群验证,形成非对称优势
1.3 无人机集群控制及其挑战
1.3.1 无人机集群控制的内涵
1.3.2 无人机集群控制的挑战
1.3.3 无人机集群控制的关键问题
1.4 结语
参考文献

2 无人机集群体系架构
2.1 集群体系架构内涵
2.2 集群体系架构发展现状
2.2.1 集群拓扑组织方式
2.2.2 模块化设计方式
2.2.3 集群互操作协议
2.2.4 集群体系架构的挑战
2.3 任务导向的复合式集群体系架构
2.3.1 总体设计
2.3.2 分层设计
2.4 集群互操作协议
2.4.1 跨平台互操作协议标准
2.4.2 基于SOA的开放集成接口
2.4.3 多数据/控制链报文协议的转换
2.5 复合式体系架构实现和试验验证
2.5.1 基于ROS的模块化机载软件
2.5.2 复合式体系架构试验验证
2.6 结语
参考文献

3 无人机集群组网与通信
3.1 集群通信需求和总体设计
3.1.1 集群组网与通信的研究现状
3.1.2 集群组网与通信的典型特点和挑战
3.1.3 集群组网与通信总体设计
3.2 大规模节点自组网MAC协议
3.2.1 MAC协议简介
3.2.2 面向无人机集群的MAC协议研究
3.3 大规模无人机集群自组网路由协议
3.3.1 自组网路由协议简介
3.3.2 大规模集群自组网路由协议研究
3.4 面向集群的协同通信规划
3.4.1 无人机中继规划的意义和挑战
3.4.2 无人机中继通信研究现状
……
4 面向集群使用的无人机系统
5 无人机集群协同飞行
6 无人机集群飞行安全控制
7 无人机集群自主决策与规划
8 技术发展趋势
附录A 无人机集群半实物仿真和飞行验证系统
附录B 基本概念和定义
缩略语
索引

前  言

  无人机集群是指将大量无人机系统在开放体系架构下综合集成,以平台间协同控制为基础,以提升协同任务能力为目标的分布式系统。一般而言,无人机集群以信息局部交互为特征,通过相邻无人机之间的交互,实现机群的群体行为,达到全局性协同目标。通常,无人机集群中的个体能力有限,但群体具有“去中心化”“自主化”和“自治化”三个典型特征。
  相比于单架无人机,无人机集群在协同执行任务方面具有诸多优势。比如:无人机集群具有分布并行的感知、计算和执行能力,更好的容错性和鲁棒性,更好的包容性和可扩展性;可以提升任务执行能力,完成单机不能完成的任务,实现超过单机系统叠加的功能和效率;具有更高的经济可承受性,通过合理的布局和协同,能够用分散的低成本无人机集群系统代替成本高昂的单个复杂系统,实现更高的经济效益。
  无人机集群协同执行任务已经成为无人机系统应用的重要发展趋势。在民用领域,无人机集群在智能交通、物流运输、森林火灾监测、地质灾害探测、农业植保、国土资源监测、对地观测和遥感、高速公路管理、小区环境监测等场景中具备特有的优势。比如:在国土资源监测中,无人机集群以协同模式对区域实现同步监控,增加有效覆盖面积,节约执行任务时间;在军事领域,无人机集群将带来作战模式的颠覆性变革,可广泛应用于广域搜索侦查监视、边境巡逻搜救、城市反恐维稳等领域,并可衍生新的作战模式,有望在协同探测、协同攻击、干扰压制等方面发挥巨大作用。2016年5月,美国空军发布了《小型无人机系统飞行规划:2016-2036》,从战略层面肯定了小型无人机系统的前景和价值,并对集群作战的概念进行了阐述。

书摘插画
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