艦載無人直升機(jī)已是現(xiàn)代水面艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，在未來戰(zhàn)爭中也將起著重要作用。艦載無人直升機(jī)的技術(shù)核心是設(shè)計與開發(fā)一種十分有效的制導(dǎo)系統(tǒng)，使直升機(jī)自主安全地降落在作六自由度運動、著艦空間又十分有限的艦船甲板上。為開發(fā)這一著艦制導(dǎo)與控制技術(shù)，《無人直升機(jī)著艦制導(dǎo)與控制》在描述物理概念的基礎(chǔ)上，著重研究進(jìn)場著艦的基準(zhǔn)期望軌跡，著艦制導(dǎo)與控制的總體結(jié)構(gòu)配置，以及制導(dǎo)與飛控系統(tǒng)的設(shè)計與工程應(yīng)用開發(fā)。
《無人直升機(jī)著艦制導(dǎo)與控制》主要內(nèi)容為：無人直升機(jī)進(jìn)場與著艦坐標(biāo)體系的建立與著艦環(huán)境建模；無人直升機(jī)進(jìn)場著艦制導(dǎo)系統(tǒng)三維期望軌跡的生成及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)配置；基于視線的進(jìn)場階段制導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計；具有自主起降功能的著艦階段制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計；具有甲板運動預(yù)估的著艦階段制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計；無人直升機(jī)自動降落在運動體上的軌跡優(yōu)化設(shè)計；制導(dǎo)系統(tǒng)及飛控系統(tǒng)的經(jīng)典設(shè)計與現(xiàn)代控制設(shè)計方法；無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)軟硬件開發(fā)與技術(shù)實現(xiàn)。
《無人直升機(jī)著艦制導(dǎo)與控制》廣泛地吸取了國外有關(guān)文獻(xiàn)資料及南京航空航天大學(xué)直升機(jī)飛控研究團(tuán)隊的研究成果，可供從事這一研究領(lǐng)域的學(xué)者、工程人員借鑒與參考，亦可作為“導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”學(xué)科的研究生輔助教材。
第一章 緒論
1.1 艦載無人機(jī)在現(xiàn)代海戰(zhàn)中的應(yīng)用
1.2 當(dāng)前國內(nèi)外艦載無人直升機(jī)發(fā)展情況
1.3 艦載無人直升機(jī)關(guān)鍵技術(shù)
1.4 艦載無人直升機(jī)回收精確導(dǎo)引技術(shù)
1.5 本書主要內(nèi)容
第二章 無人直升機(jī)著艦坐標(biāo)體系及著艦環(huán)境
2.1 無人機(jī)著艦的坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換
2.1.1 地球坐標(biāo)系*
2.1.2 地面坐標(biāo)系*
2.1.3 地理坐標(biāo)
2.1.4 機(jī)體及艦體坐標(biāo)系*
2.1.5 機(jī)體坐標(biāo)系*及地面坐標(biāo)系*之間的關(guān)系
2.1.6 速度坐標(biāo)系*
2.1.7 地理坐標(biāo)與地面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
2.1.8 大圓航線及大圓導(dǎo)航
2.1.9 三維空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
2.2 無人直升機(jī)的著艦環(huán)境
2.2.1 艦船甲板運動
2.2.2 大氣紊流干擾
2.2.3 地面效應(yīng)建模
第三章 無人直升機(jī)進(jìn)場著艦制導(dǎo)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3.1 無人直升機(jī)三維基準(zhǔn)軌跡的生成
3.1.1 直升機(jī)及艦在不同坐標(biāo)系申的運動軌跡
3.I.2 無人直升機(jī)三維期望基準(zhǔn)軌跡表達(dá)式
3.1.3 基于著艦點的三維期望軌跡的生成
3.2 無人直升機(jī)進(jìn)場著艦三維制導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.3 直升機(jī)著艦制導(dǎo)系統(tǒng)性能指標(biāo)
第四章 基于視線的無人直升機(jī)進(jìn)場制導(dǎo)系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 有人操縱的直升機(jī)著艦過程
4.3 無人直升機(jī)進(jìn)場基準(zhǔn)軌跡的描述
4.4 無人直升機(jī)進(jìn)場航跡的生成與平滑
4.4.1 航路點的生成
4.4.2.航路點的平滑
4.5 基于視線法的無人直升機(jī)制導(dǎo)系統(tǒng)
4.5.1 視線制導(dǎo)原理
4.5.2 路徑點的切換
4.6 基于視線的無人直升機(jī)進(jìn)場制導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置
4.6.1 航向制導(dǎo)系統(tǒng)
4.6.2 速度控制系統(tǒng)
4.6.3 高度控制
4.7 無人直升機(jī)進(jìn)場軌跡跟蹤仿真驗證
第五章 直升機(jī)起降自主飛行制導(dǎo)系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 制導(dǎo)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)
5.3 直升機(jī)艦上起飛過程及軌跡生成
5.3.1 起飛時乙軸的軌跡生成
5.3.2 起飛時X.軸的軌跡生成
5.4 直升機(jī)著艦過程及軌跡生成
5.4.1 返航進(jìn)場階段軌跡生成
5.4.2 降落段軌跡設(shè)計
5.5 直升機(jī)起降自主飛行的仿真驗證
5.5.1 LQR顯模型飛控系統(tǒng)設(shè)計
5.5.2 自主起飛軌跡跟蹤仿真
5.5.3 返航進(jìn)場段軌跡跟蹤仿真
5.5.4 著艦降落段軌跡跟蹤仿真
第六章 具有甲板運動預(yù)估的無人直升機(jī)著艦制導(dǎo)系統(tǒng)
6.1 引言
6.2 著艦的規(guī)范要求
6.3 著艦制導(dǎo)系統(tǒng)的組成
6.4 甲板預(yù)估器的設(shè)計
6.4.1 確定模型階數(shù)和參數(shù)
6.4.2 甲板運動預(yù)估算法
……
第七章 無人直升機(jī)降落在運動體上軌跡優(yōu)化設(shè)計
第八章 無人直升機(jī)飛控系統(tǒng)控制律經(jīng)典設(shè)計
第九章 直升機(jī)軌跡跟蹤現(xiàn)代控制方法
第十章 無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)
附錄A 無人直升機(jī)動力學(xué)模型
參考文獻(xiàn)
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