無人水下航行器進展

前言

　　進入21世紀，一場世界性的新軍事變革以前所未有的深度和廣度迅猛發(fā)展。這場變革以信息技術的飛速發(fā)展為直接動力，以軍事技術的變革、軍事理論的創(chuàng)新和軍隊體制結構的調整改革為核心內容，目標是把工業(yè)時代的機械化軍隊建設成為信息時代的信息化軍隊，使戰(zhàn)爭形態(tài)加速向信息化演變。因此，新軍事變革是軍事領域一次新的歷史性飛躍，在世界軍事史上具有劃時代的意義?！　↑h的十六大報告明確指出，國防和軍隊建設要“適應世界軍事變革的趨勢”，“努力完成機械化和信息化建設的雙重歷史任務”。新軍事變革的深入發(fā)展，已經深刻改變了世界軍事領域的面貌。認真研究它的內在規(guī)律，探索信息化戰(zhàn)爭的制勝之道，實現(xiàn)我軍現(xiàn)代化建設的跨越式發(fā)展，是我們面臨的現(xiàn)實而緊迫的歷史性任務。面對新軍事變革的浪潮，我們必須更新思想觀念，開闊視野，時刻關注世界軍事領域發(fā)生的深刻變化，準確預測世界軍事發(fā)展的趨勢，從我國的國情軍情出發(fā)，牢牢把握軍事變革的方向，加速推進中國特色的軍事變革，不斷提高人民海軍現(xiàn)代化作戰(zhàn)能力。

內容概要

　　《無人水下航行器進展》介紹了無人水下航行器的技術進展和試驗驗證等創(chuàng)新性方法，涵蓋了包括自主水下航行器和遙控航行器的無人水下航行器，無人半潛航行器、穿浪式自主航行器、海洋機器人、水下滑翔機等相關的各個領域?！稛o人水下航行器進展》的特點是緊密結合無人水下航行器的工程應用，反映了當前無人水下航行器領域的研究成果。

書籍目錄

第1章 緒論：無人水下航行器的導航、制導與控制1.1 引言1.2 章節(jié)安排1.3 結束語參考文獻第2章 UUV的非線性建模、辨識與控制2.1 引言2.1.1 符號2.2 UUV的建模2.2.1 六自由度運動學方程2.2.2 動力學2.2.3 運動方程2.2.4 包含海流因素的運動方程2.2.5 縱向和橫向模型2.3 UUV的辨識2.3.1 剛體參數(shù)的預估計2.3.2 流體動力附加質量的預估計2.3.3 阻尼項的辨識2.4 UUV的非線性控制2.4.1 速度、深度和俯仰控制2.4.2 航向控制2.4.3 控制的其他方法2.5 結論參考文獻第3章 制導律、障礙物規(guī)避與虛擬勢函數(shù)3.1 引言3.2 航行器制導與航路跟蹤3.2.1 航行器操縱模型3.2.2 視線制導3.2.3 航路橫向誤差3.2.4 航路橫向誤差控制器下的視線3.2.5 滑動模式下的航路橫向誤差導引3.2.6 大航向誤差模式3.2.7 航路轉換3.3 障礙物規(guī)避3.3.1 規(guī)劃規(guī)避偏移路徑3.3.2 反應式規(guī)避3.4 虛擬勢函數(shù)3.4.1 障礙物規(guī)避勢函數(shù)3.4.2 多障礙物3.5 結論3.6 致謝參考文獻第4章 UUV的行為控制4.1 引言4.2 基于行為的控制系統(tǒng)原理4.2.1 協(xié)調4.2.2 自適應4.3 控制結構4.3.1 行為的混合協(xié)調4.3.2 基于強化學習的行為4.4 實驗裝置4.4.1 URISUUV4.4.2 裝置4.4.3 軟件結構4.4.4 用做導航工具的計算機視覺4.5 結果4.5.1 目標跟蹤任務4.5.2 未知環(huán)境的探測和測繪4.6 結論參考文獻第5章 過驅動開架式水下航行器的推進器控制分配5.1 引言5.2 問題的闡述5.3 術語5.3.1 約束控制子集Ω5.3.2 可達指令集φ5.4 偽逆5.5 不動點迭代法5.6 混合方法5.7 過驅動螺旋槳推進UV的推進器控制分配應用5.8 結論參考文獻第6章 水下航行器的切換監(jiān)控6.1 引言6.2 多模切換監(jiān)控模型6.3 EBSC法6.3.1 EBSC的一種實現(xiàn)方法6.4 HSSC方法6.4.1 切換策略6.5 穩(wěn)定性分析6.5.1 基于估計的監(jiān)控方法6.5.2 分層切換監(jiān)控6.6 ROV模型6.6.1 線性化模型6.7 數(shù)值仿真結果6.8 結論參考文獻第7章 Hammerhead自主式水下航行器的導航、制導與控制7.1 引言7.2 HammerheadAUV的導航系統(tǒng)7.2.1 模糊卡爾曼濾波器7.2.2 模糊邏輯觀測器7.2.3 模糊隸屬函數(shù)的優(yōu)化7.2.4 運行結果7.2.5 GPS／INS導航7.3 系統(tǒng)建模7.3.1 識別結果7.4 制導7.5 Hammerhead的自動駕駛儀設計7.5.1 LQG／LTR控制器設計7.5.2 模型預測控制7.6 結束語第8章 自主式水下航行器的魯棒控制器及其在系纜航行器上的驗證第9章 遙控器行器（ROV）的低成本高精度運動控制第10章 干預型AUV的自主操縱第11章 AUV“r2D4”的開發(fā)和AUV發(fā)燕尾服路線圖第12章 仿生式自主水下航行器（BAUV）的制導和控制第13章 基于混合照明的海底導航第14章 水下機器人測量的時空3D數(shù)據(jù)實時可視化技術進展第15章 無人海面航行器（USV）-海戰(zhàn)的博弈應變技術第16章 用于海洋調查的MESSIN自主式海面航行器Measuring Dolphin的建模、仿真與控制第17章 單個及多個自主海洋機器人的載體和任務控制第18章 穿浪式自主航行器第19章 水下滑翔機的動力學、控制和協(xié)調

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