无人机导航与控制
出版时间:
2021-10
版次:
1
ISBN:
9787512435841
定价:
56.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
255页
字数:
446.000千字
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-
导航系统和飞行控制系统是无人机的重要组成部分，是决定无人机能否正常飞行并完成预定任务的关键设备，也是无人机区别于普通遥控飞行器的标志性装置。本书首先介绍飞行器导航和飞行控制的原理，然后讲述无人机导航系统、飞行控制与管理系统的功能、组成、工作过程及操作使用等。 第1章绪论
1.1无人机系统概述....
1.1.1无人机和无人机系统的概念 ...
1.1.2军用无人机的分类.....
1.1.3无人机系统的一般组成
................
1.2飞行控制技术及其发展.......
1.2.1自动飞行控制与飞行自动控制系统....
1.2.2飞机的增稳与飞行控制系统....
1.2.3飞行控制技术的发展 ..........
1.2.4无人机飞行控制技术......
1.3导航的概念及发展过程
.............
1.3.1导航的基本概念......
1.3.2导航技术的发展..
..小结 .
思考题.....
第2章基础知识 .............
2.1自动控制理论基础..........
2.1.1自动控制系统的分类和组成...
2.1.2控制系统的基本要求.....
2.1.3 控制系统的数学模型...
2.1.4控制系统的分析方法.....
2.1.5控制系统的稳定性.......
2.2数学和力学基础...
2.2.1矢量的运算...
2.2.2四元数.....
2.2.3质点和质点系的动量矩定理...
2.2.4刚体的角动量及角动量定理..........
2.2.5科氏加速度与科氏力.............
2.3坐标系及飞行器的运动参数...........
2.3.1-坐标系......
2.3.2速度.......
2.3.3姿态角.
2.3.4航迹方位角及爬升角
2.3.5迎角和侧滑角.....
2.3.6航迹迎角和航迹侧滑角·
2.4导航相关基础知识....
2.4.1、时间计量.....
2.4.2地球和重力...
2.4.3比力及加速度的测量.....
2.4.4导航系统中位置的两种表示方法.......
2.4.5扩展导航参数及其计算..
小结......
思考题 ......
第3章传感器
3.1概述....
3.1.1飞行器运动参数的测量方法.....
3.1.2可测的无人机运动参量..
3.2陀螺仪.....
3.2.1陀螺仪的基本概念
3.2.2两自由度陀螺仪......
3. 2. 3单自由度陀螺仪...
3.2.4光学陀螺仪..........
3.3加速度计.........
3.3.1加速度计的一般原理.......
3.3.2挠性摆式力矩反馈加速度传感器
3.4大气数据系统............
3.4.1大气温度与大气压力.
3.4.2大气数据计算原理...........
3.5其他传感器.............
3.5.1无线电高度表..........
3.5.2磁力计.............
3.5.3迎角和侧滑角的传感器..
.小结 ..
.思考题.
第4章无人机导航系统
4.1航空导航概述......
4.1.1现代战争对导航的要求.
4.1.2主要导航方法简介.........
4.2惯性导航概述............
4.2.1惯性导航的概念及分类...............
4.2.2惯性导航系统的特点及其发展..........
4.2.3惯导系统中运动参数的计算.
4.2.4惯性导航基本方程..
4.3平台式惯性导航系统..
4.3.1基本概念.....
4.3.2惯性导航平台.
4.3.3系统工作原理.....
4.3.4系统误差分析.......
4.3.5初始对准...
4.4捷联式惯性导航系统....
4.4.1姿态的更新......
4.4.2姿态更新计算的四元数法........
4.4.3速度的计算 ..
4.4.4位置的计算
4.4.5初始对准
4.4.6捷联式惯导系统与平台式惯导系统的比较
4.5卫星导航系统 ..........
4.5.1GPS 全球定位系统...........
4.5.2GLONASS全球导航卫星系统....
4.5.3 北斗卫星导航系统简介 ..........
4.6组合式导航系统.....
4.6.1组合式导航的必要性....
4.6.2卡尔曼滤波简介.....
4.6.3惯性/卫星组合导航的综合模式.........
4.6.4惯性/卫星组合导航的一般算法.....
4.7无人机导航子系统
...............
4.7.1导航子系统的组成与功能....
4.7.2导航子系统的工作过程.....
4.7.3导航子系统的使用.....
.小结.
思考题....
第5章固定翼无人机飞行控制系统...
5.1飞行器的数学模型及运动特点
5.1.1飞行器数学模型的表现形式 .
5.1.2飞机运动的特点及数学模型 .......
5.2飞行自动控制系统的组成与功用
...........
5.3飞行自动控制的一般原理......
5.3.1舵回路......
5.3.2比例式自动驾驶仪的控制规律..........
5.3.3-一阶微分信号在比例式控制律中的作用
..........
5.3.4积分式自动驾驶仪控制律
..........
5.3.5 飞行自动控制系统的控制回路
..........
5.4无人机的姿态控制系统.....
人机导航与控制
5.4.1无人机纵向角运动的稳定与控制....
5.4.2无人机侧向角运动的稳定与控制
.......
5.5纵向轨迹的控制
5.5.1飞行高度的稳定与控制 .....
5.5.2爬升与下降控制 .....
5.6侧向轨迹的控制 ...
5.6.1侧向偏离控制的几种方案...
5.6.2侧向偏离控制系统的数学模型及工作原理....
5.7空速的控制与保持..............
5.7.1速度控制的方案...
5.7.2速度自动控制系统的控制律
.............
5.8自动着陆控制.....
5.8.1无人机自动着陆的过程及纵向控制
.......
5.8.2无人机自动着陆的横侧向控制..........
5.9 飞行控制系统的执行机构 ........
5.9.1电动舵机
5.9.2液压式舵机
5.10数字式飞行控制系统.......
510.1飞行计算机控制问题的提出........
5.10.2 数字式飞行控制系统的组成与功能.........
5.10.3 飞行控制计算机系统的典型结构......
5.10.4数字飞控系统软件..
5.10.5飞行控制系统的余度技术....
小结.
思考题...
第6章无人直升机的飞行控制
6.1 直升机的基本工作原理 .
6.1.1无人直升机的组成 ..
6.1.2旋翼系统 ...
6.2无人直升机的操纵原理 ....
6.2.1无人直升机稳定与操纵的基本概念
6.2.2无人直升机的操纵机构
...........
6.2.3无人直升机的操纵特点·
6.3直升机的数学模型 ..
6.3.1直升机受力分析
6.3.2直升机的运动方程......
6.3.3直升机的运动模态
6.4无人直升机的增稳系统
6.4.1直升机结构图形式数学模型
6.4.2增稳系统工作原理
6.5无人直升机自动飞行控制系统...
6.5.1直升机自动飞行控制的一般结构......
6.5.2各种模态一般控制律
.............
小结
..思考题.....
第7章
飞行控制与管理系统....
7.1 飞行控制与管理系统的一般功能与组成......
7.1.1系统主要功能 .
7.1.2系统组成与余度配置 ..
7.2 飞行控制与管理系统的性能指标
...........
7.2.1飞行性能 ...
7.2.2“六性”要求
7.3飞行控制与管理系统的机理和工作过程....
7.3.1 飞行控制 .
7.3.2 飞行管理与任务设备管理
...........
7.3.3 飞行控制与管理软件的组成与功能
...........
7.3.4飞行控制与管理系统的工作过程....
7.3.5 飞行控制与管理系统在使用中需要注意的事项。
小结.......
.思考题....
第8章无人机导航与飞行控制操作
8.1无人机综合检测台简介.......
8.1.1综合检测台的功能 .........
8.1.2综合检测台的组成
.......................
8.1.3综合检测软件及检测操作顺序
...............
8.2控制站上的导航与飞行控制操作....
8.2.1无人机控制站简介....
8.2.2航路规划 ........
8.2.3 装载航路信息........
8.2.4飞行控制操作 ..
小结..
思考题
名词术语索引 .
符号说明
参考文献....
-
内容简介:
导航系统和飞行控制系统是无人机的重要组成部分，是决定无人机能否正常飞行并完成预定任务的关键设备，也是无人机区别于普通遥控飞行器的标志性装置。本书首先介绍飞行器导航和飞行控制的原理，然后讲述无人机导航系统、飞行控制与管理系统的功能、组成、工作过程及操作使用等。
-
目录:
第1章绪论
1.1无人机系统概述....
1.1.1无人机和无人机系统的概念 ...
1.1.2军用无人机的分类.....
1.1.3无人机系统的一般组成
................
1.2飞行控制技术及其发展.......
1.2.1自动飞行控制与飞行自动控制系统....
1.2.2飞机的增稳与飞行控制系统....
1.2.3飞行控制技术的发展 ..........
1.2.4无人机飞行控制技术......
1.3导航的概念及发展过程
.............
1.3.1导航的基本概念......
1.3.2导航技术的发展..
..小结 .
思考题.....
第2章基础知识 .............
2.1自动控制理论基础..........
2.1.1自动控制系统的分类和组成...
2.1.2控制系统的基本要求.....
2.1.3 控制系统的数学模型...
2.1.4控制系统的分析方法.....
2.1.5控制系统的稳定性.......
2.2数学和力学基础...
2.2.1矢量的运算...
2.2.2四元数.....
2.2.3质点和质点系的动量矩定理...
2.2.4刚体的角动量及角动量定理..........
2.2.5科氏加速度与科氏力.............
2.3坐标系及飞行器的运动参数...........
2.3.1-坐标系......
2.3.2速度.......
2.3.3姿态角.
2.3.4航迹方位角及爬升角
2.3.5迎角和侧滑角.....
2.3.6航迹迎角和航迹侧滑角·
2.4导航相关基础知识....
2.4.1、时间计量.....
2.4.2地球和重力...
2.4.3比力及加速度的测量.....
2.4.4导航系统中位置的两种表示方法.......
2.4.5扩展导航参数及其计算..
小结......
思考题 ......
第3章传感器
3.1概述....
3.1.1飞行器运动参数的测量方法.....
3.1.2可测的无人机运动参量..
3.2陀螺仪.....
3.2.1陀螺仪的基本概念
3.2.2两自由度陀螺仪......
3. 2. 3单自由度陀螺仪...
3.2.4光学陀螺仪..........
3.3加速度计.........
3.3.1加速度计的一般原理.......
3.3.2挠性摆式力矩反馈加速度传感器
3.4大气数据系统............
3.4.1大气温度与大气压力.
3.4.2大气数据计算原理...........
3.5其他传感器.............
3.5.1无线电高度表..........
3.5.2磁力计.............
3.5.3迎角和侧滑角的传感器..
.小结 ..
.思考题.
第4章无人机导航系统
4.1航空导航概述......
4.1.1现代战争对导航的要求.
4.1.2主要导航方法简介.........
4.2惯性导航概述............
4.2.1惯性导航的概念及分类...............
4.2.2惯性导航系统的特点及其发展..........
4.2.3惯导系统中运动参数的计算.
4.2.4惯性导航基本方程..
4.3平台式惯性导航系统..
4.3.1基本概念.....
4.3.2惯性导航平台.
4.3.3系统工作原理.....
4.3.4系统误差分析.......
4.3.5初始对准...
4.4捷联式惯性导航系统....
4.4.1姿态的更新......
4.4.2姿态更新计算的四元数法........
4.4.3速度的计算 ..
4.4.4位置的计算
4.4.5初始对准
4.4.6捷联式惯导系统与平台式惯导系统的比较
4.5卫星导航系统 ..........
4.5.1GPS 全球定位系统...........
4.5.2GLONASS全球导航卫星系统....
4.5.3 北斗卫星导航系统简介 ..........
4.6组合式导航系统.....
4.6.1组合式导航的必要性....
4.6.2卡尔曼滤波简介.....
4.6.3惯性/卫星组合导航的综合模式.........
4.6.4惯性/卫星组合导航的一般算法.....
4.7无人机导航子系统
...............
4.7.1导航子系统的组成与功能....
4.7.2导航子系统的工作过程.....
4.7.3导航子系统的使用.....
.小结.
思考题....
第5章固定翼无人机飞行控制系统...
5.1飞行器的数学模型及运动特点
5.1.1飞行器数学模型的表现形式 .
5.1.2飞机运动的特点及数学模型 .......
5.2飞行自动控制系统的组成与功用
...........
5.3飞行自动控制的一般原理......
5.3.1舵回路......
5.3.2比例式自动驾驶仪的控制规律..........
5.3.3-一阶微分信号在比例式控制律中的作用
..........
5.3.4积分式自动驾驶仪控制律
..........
5.3.5 飞行自动控制系统的控制回路
..........
5.4无人机的姿态控制系统.....
人机导航与控制
5.4.1无人机纵向角运动的稳定与控制....
5.4.2无人机侧向角运动的稳定与控制
.......
5.5纵向轨迹的控制
5.5.1飞行高度的稳定与控制 .....
5.5.2爬升与下降控制 .....
5.6侧向轨迹的控制 ...
5.6.1侧向偏离控制的几种方案...
5.6.2侧向偏离控制系统的数学模型及工作原理....
5.7空速的控制与保持..............
5.7.1速度控制的方案...
5.7.2速度自动控制系统的控制律
.............
5.8自动着陆控制.....
5.8.1无人机自动着陆的过程及纵向控制
.......
5.8.2无人机自动着陆的横侧向控制..........
5.9 飞行控制系统的执行机构 ........
5.9.1电动舵机
5.9.2液压式舵机
5.10数字式飞行控制系统.......
510.1飞行计算机控制问题的提出........
5.10.2 数字式飞行控制系统的组成与功能.........
5.10.3 飞行控制计算机系统的典型结构......
5.10.4数字飞控系统软件..
5.10.5飞行控制系统的余度技术....
小结.
思考题...
第6章无人直升机的飞行控制
6.1 直升机的基本工作原理 .
6.1.1无人直升机的组成 ..
6.1.2旋翼系统 ...
6.2无人直升机的操纵原理 ....
6.2.1无人直升机稳定与操纵的基本概念
6.2.2无人直升机的操纵机构
...........
6.2.3无人直升机的操纵特点·
6.3直升机的数学模型 ..
6.3.1直升机受力分析
6.3.2直升机的运动方程......
6.3.3直升机的运动模态
6.4无人直升机的增稳系统
6.4.1直升机结构图形式数学模型
6.4.2增稳系统工作原理
6.5无人直升机自动飞行控制系统...
6.5.1直升机自动飞行控制的一般结构......
6.5.2各种模态一般控制律
.............
小结
..思考题.....
第7章
飞行控制与管理系统....
7.1 飞行控制与管理系统的一般功能与组成......
7.1.1系统主要功能 .
7.1.2系统组成与余度配置 ..
7.2 飞行控制与管理系统的性能指标
...........
7.2.1飞行性能 ...
7.2.2“六性”要求
7.3飞行控制与管理系统的机理和工作过程....
7.3.1 飞行控制 .
7.3.2 飞行管理与任务设备管理
...........
7.3.3 飞行控制与管理软件的组成与功能
...........
7.3.4飞行控制与管理系统的工作过程....
7.3.5 飞行控制与管理系统在使用中需要注意的事项。
小结.......
.思考题....
第8章无人机导航与飞行控制操作
8.1无人机综合检测台简介.......
8.1.1综合检测台的功能 .........
8.1.2综合检测台的组成
.......................
8.1.3综合检测软件及检测操作顺序
...............
8.2控制站上的导航与飞行控制操作....
8.2.1无人机控制站简介....
8.2.2航路规划 ........
8.2.3 装载航路信息........
8.2.4飞行控制操作 ..
小结..
思考题
名词术语索引 .
符号说明
参考文献....
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