序
前言
第1章緒論
1.1基本概念與分類
1.2空中機器人的發(fā)展簡史
1.3空中機器人的關(guān)鍵技術(shù)
1.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章空中機器人基礎(chǔ)知識
2.1空中機器人相關(guān)名詞解釋
2.1.1空中機器人的速度表示
2.1.2氣動布局
2.1.3運動學(xué)與動力學(xué)
2.1.4主動控制技術(shù)
2.2可控性與穩(wěn)定性分析方法
2.2.1可控性分析
2.2.2穩(wěn)定性分析
2.3PID控制器
2.3.1PID控制器簡介
2.3.2控制系統(tǒng)性能指標(biāo)
2.3.3PID控制器參數(shù)整定
2.4貝葉斯準(zhǔn)則
2.5卡爾曼濾波器
2.5.1卡爾曼濾波器原理簡介
2.5.2實例簡析
2.5.3擴展卡爾曼濾波
2.6圖論基礎(chǔ)知識
2.6.1圖的定義和基本概念
2.6.2生成樹
2.6.3圖的遍歷
2.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章空中機器人基本架構(gòu)
3.1旋翼空中機器人的基本組成
3.1.1旋翼空中機器人的結(jié)構(gòu)
3.1.2旋翼空中機器人的部件
3.1.3空中機器人入門1——四旋翼
空中機器人的搭建與操控
3.2固定翼空中機器人的基本組成
3.2.1固定翼空中機器人的基本結(jié)構(gòu)
3.2.2固定翼空中機器人的部件
3.2.3空中機器人入門2——固定翼
空中機器人的搭建與操控
3.3撲翼空中機器人的基本組成
3.3.1撲翼空中機器人的部件類型
3.3.2典型撲翼空中機器人的結(jié)構(gòu)
分析
3.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章空中機器人動態(tài)模型
4.1坐標(biāo)系
4.1.1右手定則
4.1.2常用坐標(biāo)系
4.1.3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.2姿態(tài)表示
4.2.1歐拉角（姿態(tài)角）
4.2.2歐拉角與旋轉(zhuǎn)矩陣
4.2.3四元數(shù)
4.3多旋翼空中機器人的動態(tài)模型
4.3.1螺旋槳拉力模型
4.3.2多旋翼的拉力與力矩模型
4.3.3多旋翼空中機器人的運動模型
4.4固定翼空中機器人的動態(tài)模型
4.4.1固定翼空中機器人上的力與
力矩
4.4.2固定翼空中機器人的運動模型
4.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章空中機器人測量與傳感
5.1慣性傳感器
5.1.1陀螺儀
5.1.2加速度計
5.1.3慣性測量組合
5.2航向傳感器
5.2.1航向陀螺儀
5.2.2無線電航向儀
5.2.3磁航向傳感器
5.3測距傳感器
5.3.1飛行高度的定義和測量
5.3.2超聲波測距儀
5.3.3氣壓計
5.3.4激光傳感器
5.4定位導(dǎo)航系統(tǒng)
5.4.1GPS（美國）
5.4.2北斗系統(tǒng)（中國北斗衛(wèi)星
導(dǎo)航系統(tǒng)）
5.4.3GLONASS（俄羅斯）
5.4.4GALILEO（歐盟）
5.4.5UWB室內(nèi)無線定位技術(shù)
5.5視覺傳感器
5.6多傳感器的組合
5.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章空中機器人控制基礎(chǔ)
6.1飛行控制系統(tǒng)簡介
6.2多旋翼控制系統(tǒng)
6.2.1姿態(tài)控制
6.2.2位置控制
6.2.3仿真實例
6.3固定翼控制系統(tǒng)
6.3.1姿態(tài)控制
6.3.2航跡控制
6.3.3仿真實例
6.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章空中機器人導(dǎo)航基礎(chǔ)
7.1導(dǎo)航基本概念
7.1.1導(dǎo)航基本架構(gòu)
7.1.2常用導(dǎo)航方式
7.2狀態(tài)估計
7.2.1光流算法
7.2.23D-2D透視變換
7.2.3EKF傳感器融合
7.3地圖構(gòu)建
7.3.1概率柵格地圖
7.3.2K-D樹
7.3.3歐式符號距離場地圖
7.4運動規(guī)劃
7.4.1構(gòu)型空間
7.4.2搜索算法
7.4.3采樣算法
7.4.4軌跡生成
7.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章仿生撲翼空中機器人
8.1仿生撲翼空中機器人的研究現(xiàn)狀
8.1.1概述
8.1.2國內(nèi)外發(fā)展歷史
8.1.3應(yīng)用前景
8.2仿生撲翼空中機器人的運動機理與
關(guān)鍵技術(shù)
8.2.1基本結(jié)構(gòu)與運動方式
8.2.2關(guān)鍵技術(shù)
8.3仿生撲翼空中機器人的軟硬件設(shè)計
8.3.1基本架構(gòu)
8.3.2硬件系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建
8.3.3軟件系統(tǒng)設(shè)計與集成
8.4仿鳥撲翼空中機器人建模分析
8.4.1仿鳥撲翼空中機器人柔性撲翼
運動和動力分析
8.4.2仿鳥撲翼空中機器人全動平尾
建模分析
8.4.3仿鳥撲翼空中機器人機體建模
分析
8.5基于仿生學(xué)習(xí)的撲翼空中機器人的
控制方法探索
8.5.1中樞模式發(fā)生器
8.5.2從人工機械角度模擬動物運動
8.5.3基于CPG的動作學(xué)習(xí)與控制
8.5.4仿生學(xué)習(xí)與控制的方法在撲翼
空中機器人上的應(yīng)用仿真案例
8.6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章空中機器人集群系統(tǒng)
9.1無人機集群系統(tǒng)的發(fā)展
9.1.1無人機集群系統(tǒng)的軍事發(fā)展
9.1.2無人機集群系統(tǒng)的民用發(fā)展
9.2集群系統(tǒng)基本概念
9.2.1典型生物集群行為
9.2.2生物集群系統(tǒng)的基本概念與
內(nèi)涵
9.2.3空中機器人集群系統(tǒng)
9.3空中機器人集群控制基礎(chǔ)
9.3.1空中機器人集群控制目標(biāo)
9.3.2空中機器人集群控制方法
9.3.3空中機器人集群控制重要技術(shù)
9.4空中機器人編隊控制基礎(chǔ)
9.4.1空中機器人編隊控制概念
9.4.2空中機器人編隊條件假設(shè)
9.4.3空中機器人編隊運動模型
9.4.4基于人工勢場法的空中機器人
編隊控制策略
9.4.5仿真實驗
9.5異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的編隊控制問題
9.5.1異構(gòu)空中機器人和地面移動
機器人系統(tǒng)
9.5.2應(yīng)用與發(fā)展
9.5.3異構(gòu)多機器人系統(tǒng)的編隊控制
9.5.4仿真實驗
9.6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章空中機器人健康管理系統(tǒng)
10.1健康管理的定義和意義
10.1.1健康管理系統(tǒng)的定義
10.1.2綜合飛行器健康管理系統(tǒng)
10.2影響空中機器人健康飛行的因素
10.2.1傳感器故障
10.2.2執(zhí)行機構(gòu)故障
10.2.3故障模型
10.3故障診斷
10.3.1基于解析模型的故障診斷
方法
10.3.2基于專家知識的故障診斷
方法
10.3.3基于信號的故障診斷方法
10.4容錯控制
10.4.1被動容錯控制
10.4.2主動容錯控制
10.4.3容錯控制的熱點問題
10.5實例：基于濾波器的傳感器故障
檢測方法設(shè)計
10.6實例：基于LSTM的雙余度電動舵機
故障診斷
10.6.1雙余度電動舵機介紹
10.6.2診斷方法選擇
10.6.3LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
10.6.4數(shù)據(jù)處理
10.6.5LSTM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
10.6.6結(jié)果分析
10.6.7總結(jié)
10.7實例：旋翼飛行器動力系統(tǒng)容錯
控制
10.7.1飛行器選擇及建模
10.7.2控制器設(shè)計
10.7.3容錯控制器設(shè)計
10.7.4仿真設(shè)計及分析
10.8本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章空中機器人應(yīng)用與展望
11.1空中機器人的技術(shù)發(fā)展
11.2空中機器人的未來應(yīng)用
11.3空中機器人的機遇與挑戰(zhàn)
11.3.1空中機器人的機遇
11.3.2空中機器人的挑戰(zhàn)
11.3.3空中機器人的發(fā)展趨勢
11.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)