多旋翼無人機系統：理論、算例和硬件實驗


	本書為相關專業本科高年級學生、研究生和在政府機構或無人機行業從事研發工作的工程師提供了一個極好的體驗式學習、能力增強和經驗積累的技術參考指南。本書主要介紹垂直起降多旋翼無人直升機平臺、無人機系統架構和與國家空域飛行融合的內容，包括無人機分類和相關飛行任務、監管和安全、認證和空中交通管理、綜合飛行任務規劃（包括自主容錯路徑規劃和基於視覺的自動著陸系統）、飛行力學和穩定性，動態建模與飛行控制器開發。另外，還包括感知、探測和規避系統、飛行測試，包括安全評估核對總和資料獲取遙測、同步資料融合、已識別目標的地理定位等內容。



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	目錄譯者序前言：無人機與垂直起降多旋翼無人機平臺第1章無人機與國家空域：無人機分類及相關任務、法規和安全、認證以及空中交通管理 11無人機融入空域面臨的挑戰 111術語定義 112無人機系統的任務 113空中交通管理準則及對無人機系統的影響 114無人機系統融入空域 12主要參與方 121國際民航組織 122無人系統規則制定聯合體 123歐洲航空安全局 13法國規定 14通信問題 15UTM/U-space的後續步驟 16獲取遠程駕駛員證書 17參考文獻第2章無人機分類和任務規劃第2章無人機分類和任務規劃 21無人機系統分類、任務概述和市場概況 211國防 212民事安全 213民用商業 22旋翼無人機系統的運用特點 23基於多旋翼平臺的無人機系統民用案例 231航空攝影 232農業 233雪崩防護 234施工和輔助作業 235線狀基礎設施檢查 236消防 237輔助捕撈 238貨物運輸和包裹遞送 239工業現場勘察 2310安全工作和輔助員警 2311保護世界公民 2312野生動物保護第3章無人機系統工程 31系統工程原理簡介 311性能權衡分析 312功能性和非功能性分析與需求 313通過早期系統設計檢查需求可行性 32運行分析 321所需的運行能力 322功能分析 33架構方案設計 34垂直起降飛機著艦對導航的要求 35導航鏈架構 36通信系統架構和限制條件 361自由空間中的信號傳播 362大氣中的信號傳播 37人為因素 38集成確認驗證第4章基於流體動力學方程的大規模無人機路徑規劃 41無人機及應用上的挑戰 42路徑規劃和流體類比 421運動規劃與控制 422最佳路徑規劃和控制問題 423路徑規劃和偏微分方程方法概況 43問題描述 44流體模擬 45預測集 46集中式方法的控制方程 461構建集中式方法的控制方程 462求解細節和流程 47數值計算 48結論 49參考文獻第5章遺傳模糊系統在飛行衝突解脫中的應用 51引言 52問題描述 53方法 531五機問題 532十機問題 54結果 541ε=1的五機問題 542ε=2的五機問題 543ε=1的十機問題 55結論與未來工作 56參考文獻第6章基於故障診斷和容錯控制的路徑規劃 61引言 62微分平坦度 63四旋翼無人機模型 64模型平坦度 65基於平坦度的四旋翼無人機容錯控制 651故障檢測與隔離 652控制重構 66結論 67參考文獻第7章基於LQR控制器的四旋翼無人機系統動力學辨識和基於頻率掃描的模型驗證 71配置 72規定和假設 73狀態空間表示 74時程資料收集 75CIFER概述 751非參數化模型辨識 752參數化模型辨識 76開環系統辨識 761升沉軸 762方向軸 763橫縱軸 77系統模型驗證 78LQR控制器優化 79參考文獻第8章 GPS拒止環境中的自主導航和目標地理定位 81引言 82相關研究工作 83系統架構 84導航演算法 841訪問柵格地圖 842掃描匹配 843導航與避障 85目標地理定位 851目標識別 852三角測量目標定位法 86四旋翼無人機動力學 861動力學模型 862電機控制 863姿態控制 864位置控制 87結果 871模擬設置 872模擬結果 88參考文獻第9章面向增強態勢感知的視頻和FLIR圖像即時處理 91引言 92相關文獻研究 93研究方法 931設置FLS 932訓練FLS 94結果與討論 95結論與未來工作 96致謝 97參考文獻第10章增材製造類小型無人機的設計、製作和飛行測試 101什麼是3D列印 102初步設計應考慮的因素 103使用增材製造的動機 104使用增材製造的設計 1041Vesper 1042HEAV 105特殊材料 106參考文獻第11章遺傳模糊系統在無人機複雜任務分配中的應用 111引言 112問題描述 113研究方法 1131模糊聚類方法 1132遺傳模糊聚類方法 1133使用近似代價函數的遺傳模糊聚類方法 114實驗結果 115結論與未來工作 116參考文獻技術術語表