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水下航行器協(xié)同導航技術 版權信息
- ISBN：9787118092356
- 條形碼：9787118092356 ; 978-7-118-09235-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
水下航行器協(xié)同導航技術 本書特色
作為發(fā)展自主水下航行器的關鍵技術之一，水下導航技術也隨著科技的進步取得了長足的發(fā)展。自主水下航行器的協(xié)同導航是*近十年發(fā)展起來的新興技術，在降低auv系統(tǒng)配置、增強auv間信息共享性、提高導航精度等方面具有獨特的優(yōu)勢，但是目前相應的著作和文獻還比較少見，未成體系。劉明雍著的《水下航行器協(xié)同導航技術(精)》結合作者近年來的科研成果，力求對自主水下航行器協(xié)同導航技術進行全面、系統(tǒng)的介紹。 《水下航行器協(xié)同導航技術(精)》共分8章。第1 章緒論，介紹了自主水下航行器的發(fā)展歷史、幾種傳統(tǒng)的水下導航與定位技術、水下協(xié)同導航技術的發(fā)展概況及幾種多auv協(xié)作系統(tǒng)的應用實例。第2章介紹了協(xié)同導航所用到的數(shù)學基礎知識，并給出了其數(shù)學模型。第3章研究了以移動長基線協(xié)同導航為代表的多領航者協(xié)同導航算法。第4、5章分別介紹了單領航者距離和方位測量以及單領航者測距的協(xié)同導航方法，并詳細探討了導航算法的設計和導航系統(tǒng)的可觀測性、穩(wěn)定性、定位精度等問題。第6 章介紹了洋流干擾下的單領航者測距協(xié)同導航方法，并重點討論了洋流估計方法以及洋流對協(xié)同定位精度的影響。第7章介紹了在通信數(shù)據(jù)丟包時的導航與定位方法，給出了量測數(shù)據(jù)服從 markov隨機丟失下的改進擴展kalman濾波協(xié)同導航算法。第8章從通信時延的角度出發(fā)，建立了協(xié)同導航系統(tǒng)的時延模型，研究了探測定常時延的辨識方法．并討論了通信時延下協(xié)同導航中的濾波問題。
水下航行器協(xié)同導航技術 內容簡介
全書共分8章。第1章緒論，介紹了幾種傳統(tǒng)的水下導航與定位技術以及水下航行器協(xié)同導航技術的發(fā)展概況。第2章建立了多AUV協(xié)同導航的數(shù)學模型。第3章介紹了以移動長基線為代表的多領航者協(xié)同導航方法及相關的導航算法。第4、5章分別介紹了單領航者距離和方位測量以及單領航者測距的協(xié)同導航方法，并詳細探討了導航算法的設計和導航系統(tǒng)的可觀測性、穩(wěn)定性、定位精度等問題。第6、7章分別介紹了洋流干擾和通信受限下的單領航者測距協(xié)同導航方法，并重點討論了洋流估計方法以及洋流、通信受限對協(xié)同定位精度的影響。第8章研究了水下航行器協(xié)同導航中存在延遲時的相關濾波技術。
水下航行器協(xié)同導航技術 目錄
第1章 緒論
1.1 自主水下航行器的發(fā)展概況
1.1.1 auv發(fā)展歷史
1.1.2 國外發(fā)展概況
1.1.3 國內發(fā)展概況
1.2 導航與定位技術概述
1.3 水下導航與定位技術簡介
1.3.1 航位推算與慣性導航方法
1.3.2 水聲導航方法
1.3.3 地球物理導航方法
1.3.4 仿生學導航方法
1.3.5 組合導航方法
1.4 水下航行器協(xié)同導航技術簡介
1.5 水下航行器協(xié)同導航技術研究現(xiàn)狀
1.5.1 并行式協(xié)同導航
1.5.2 主從式協(xié)同導航
1.5.3 其他協(xié)同導航方法
1.6 水下航行器協(xié)作系統(tǒng)典型應用實例
1.6.1 歐盟“grex”項目
1.6.2 美國自主海洋采樣網(wǎng)絡
1.6.3 美國新澤西大陸架觀測系統(tǒng)
1.6.4 伊拉克戰(zhàn)爭auv聯(lián)合掃雷
參考文獻
第2章 水下航行器協(xié)同導航數(shù)學基礎與模型
2.1 水下協(xié)同導航數(shù)學基礎
2.1.1 線性系統(tǒng)理論基礎
2.1.2 kalman濾波理論
2.1.3 高等概率論基礎
2.2 導航系統(tǒng)常用坐標系及其相互關系
2.2.1 導航系統(tǒng)的常用坐標系定義
2.2.2 auv運動參數(shù)定義
2.2.3 坐標系之間的轉換
2.3 協(xié)同導航系統(tǒng)的感知傳感器
2.3.1 內部傳感器
2.3.2 外部傳感器
2.4 多auv運動學模型
2.4.1 單auv三維空間運動學模型
2.4.2 單auv二維平面運動學模型
2.4.3 多auv運動學模型
2.5 多auv水聲網(wǎng)絡模型
2.5.1 相對距離探測
2.5.2 相對方位量測
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 多移動領航者的協(xié)同導航
3.1 長基線水聲定位系統(tǒng)
3.1.1 長基線水聲定位原理
3.1.2 長基線水聲定位基本算法
3.2 多移動領航者協(xié)同導航
3.2.1 多移動領航者導航原理
3.2.2 基于多邊定位的多移動領航者協(xié)同導航
3.3 多移動領航者協(xié)同定位誤差分析
3.3 1 定位誤差的幾種表示形式
3.3.2 cramel—rao邊界定理
3.3.3 定位誤差的方差下界
3.4 多移動領航者協(xié)同導航仿真驗證與分析
3.5 非線性濾波在多領航者協(xié)同導航中的應用
3.5.1 基于ekf的多移動領航者協(xié)同導航
3.5.2 基于ukf的多移動領航者協(xié)同導航
3.5.3 基于粒子濾波的多領航者協(xié)同導航
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 單領航者距離和方位測量的協(xié)同導航
4.1 單領航者auv協(xié)同定位的基本原理
4.2 基于相對距離和方位測量的協(xié)同導航濾波算法
4.2.1 單領航者auv協(xié)同導航的運動學建模
4.2.2 基于擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
4.3 協(xié)同導航算法性能分析
4.3.1 狀態(tài)估計的誤差傳播
4.3.2 相對距離和方位量測的誤差傳播
4.3 3 協(xié)同定位誤差的方差上界估計
4.4 數(shù)值仿真分析
4 4.1 與航位推算方法的對比仿真分析
4.4.2 航位推算誤差和量測誤差對協(xié)同定位精度的影響
4.4.3 初始濾波方差對協(xié)同導航算法收斂性的影響
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 單領航者距離測量的協(xié)同導航
5.1 基于移動矢徑的協(xié)同定位原理
5.1.1 移動矢徑的概念
5.1.2 基于移動矢徑協(xié)同定位的基本原理
5.2 基于擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
5.3 協(xié)同導航系統(tǒng)的可觀測性分析
5.3.1 系統(tǒng)的局部和一致可觀測性
5.3.2 欠驅動特性對系統(tǒng)可觀測性的影響
5.4 協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.5 協(xié)同定位精度分析
5.5.1 航住推算誤差對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.2 可觀測性對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.3 欠驅動特性對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.4 濾波初值時協(xié)同定位精度的影響分析
5.6本章 小結
參考文獻
第6章 洋流影響下單領航者距離測量的協(xié)同導航
6.1 洋流影響下協(xié)同導航系統(tǒng)的可觀測性分析
6.2 洋流影響下基于移動矢徑的協(xié)同導航濾波算法
6.2.1 基于加權擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
6.2.2 數(shù)值仿真分析
6.3 洋流影響下協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
6.4 洋流對auv協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.1 洋流作用下航住推算誤差對協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.2 洋流幅度變化對協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.3 洋流作用下采樣周期變化對協(xié)同定位精度的影響分析
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 通信受限下的協(xié)同導航——通信丟包
7.1 水聲通信概述
7.2 gilbert一elliott信道模型
7.3 通信受限下基于移動矢徑的協(xié)同導航濾波算法
7.3.1 改進的擴展kalman濾波協(xié)同導航算法
7.3.2 數(shù)值仿真分析
7.4 協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7 4 1 協(xié)同導航系統(tǒng)的峰值方差穩(wěn)定性
7.4.2 幾種不同穩(wěn)定性定義之間的關系
7.5信道參數(shù)對協(xié)同定位精度的影響分析
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 通信受限下的協(xié)同導航——通信時延
8.1 多auv協(xié)同導航時延模型
8.1.1 水聲探測時延模型
8.1.2 水聲通信時廷模型
8.2 探測定常時延的在線辨識
8 2.1 定常時延辯識算法設計
8.2.2 定常時延辨識算法分析
8.2.3 仿真實驗及結果分析
8.3 通信時延下的協(xié)同導航濾波算法設計
8.3.1 狀態(tài)轉換延遲濾波算法
8.3.2 解相關的一致延遲濾波算法
8.4 本章 小結
參考文獻
1.1 自主水下航行器的發(fā)展概況
1.1.1 auv發(fā)展歷史
1.1.2 國外發(fā)展概況
1.1.3 國內發(fā)展概況
1.2 導航與定位技術概述
1.3 水下導航與定位技術簡介
1.3.1 航位推算與慣性導航方法
1.3.2 水聲導航方法
1.3.3 地球物理導航方法
1.3.4 仿生學導航方法
1.3.5 組合導航方法
1.4 水下航行器協(xié)同導航技術簡介
1.5 水下航行器協(xié)同導航技術研究現(xiàn)狀
1.5.1 并行式協(xié)同導航
1.5.2 主從式協(xié)同導航
1.5.3 其他協(xié)同導航方法
1.6 水下航行器協(xié)作系統(tǒng)典型應用實例
1.6.1 歐盟“grex”項目
1.6.2 美國自主海洋采樣網(wǎng)絡
1.6.3 美國新澤西大陸架觀測系統(tǒng)
1.6.4 伊拉克戰(zhàn)爭auv聯(lián)合掃雷
參考文獻
第2章 水下航行器協(xié)同導航數(shù)學基礎與模型
2.1 水下協(xié)同導航數(shù)學基礎
2.1.1 線性系統(tǒng)理論基礎
2.1.2 kalman濾波理論
2.1.3 高等概率論基礎
2.2 導航系統(tǒng)常用坐標系及其相互關系
2.2.1 導航系統(tǒng)的常用坐標系定義
2.2.2 auv運動參數(shù)定義
2.2.3 坐標系之間的轉換
2.3 協(xié)同導航系統(tǒng)的感知傳感器
2.3.1 內部傳感器
2.3.2 外部傳感器
2.4 多auv運動學模型
2.4.1 單auv三維空間運動學模型
2.4.2 單auv二維平面運動學模型
2.4.3 多auv運動學模型
2.5 多auv水聲網(wǎng)絡模型
2.5.1 相對距離探測
2.5.2 相對方位量測
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 多移動領航者的協(xié)同導航
3.1 長基線水聲定位系統(tǒng)
3.1.1 長基線水聲定位原理
3.1.2 長基線水聲定位基本算法
3.2 多移動領航者協(xié)同導航
3.2.1 多移動領航者導航原理
3.2.2 基于多邊定位的多移動領航者協(xié)同導航
3.3 多移動領航者協(xié)同定位誤差分析
3.3 1 定位誤差的幾種表示形式
3.3.2 cramel—rao邊界定理
3.3.3 定位誤差的方差下界
3.4 多移動領航者協(xié)同導航仿真驗證與分析
3.5 非線性濾波在多領航者協(xié)同導航中的應用
3.5.1 基于ekf的多移動領航者協(xié)同導航
3.5.2 基于ukf的多移動領航者協(xié)同導航
3.5.3 基于粒子濾波的多領航者協(xié)同導航
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 單領航者距離和方位測量的協(xié)同導航
4.1 單領航者auv協(xié)同定位的基本原理
4.2 基于相對距離和方位測量的協(xié)同導航濾波算法
4.2.1 單領航者auv協(xié)同導航的運動學建模
4.2.2 基于擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
4.3 協(xié)同導航算法性能分析
4.3.1 狀態(tài)估計的誤差傳播
4.3.2 相對距離和方位量測的誤差傳播
4.3 3 協(xié)同定位誤差的方差上界估計
4.4 數(shù)值仿真分析
4 4.1 與航位推算方法的對比仿真分析
4.4.2 航位推算誤差和量測誤差對協(xié)同定位精度的影響
4.4.3 初始濾波方差對協(xié)同導航算法收斂性的影響
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 單領航者距離測量的協(xié)同導航
5.1 基于移動矢徑的協(xié)同定位原理
5.1.1 移動矢徑的概念
5.1.2 基于移動矢徑協(xié)同定位的基本原理
5.2 基于擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
5.3 協(xié)同導航系統(tǒng)的可觀測性分析
5.3.1 系統(tǒng)的局部和一致可觀測性
5.3.2 欠驅動特性對系統(tǒng)可觀測性的影響
5.4 協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.5 協(xié)同定位精度分析
5.5.1 航住推算誤差對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.2 可觀測性對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.3 欠驅動特性對協(xié)同定位精度的影響分析
5.5.4 濾波初值時協(xié)同定位精度的影響分析
5.6本章 小結
參考文獻
第6章 洋流影響下單領航者距離測量的協(xié)同導航
6.1 洋流影響下協(xié)同導航系統(tǒng)的可觀測性分析
6.2 洋流影響下基于移動矢徑的協(xié)同導航濾波算法
6.2.1 基于加權擴展kalman濾波的協(xié)同導航算法
6.2.2 數(shù)值仿真分析
6.3 洋流影響下協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
6.4 洋流對auv協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.1 洋流作用下航住推算誤差對協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.2 洋流幅度變化對協(xié)同定位精度的影響分析
6.4.3 洋流作用下采樣周期變化對協(xié)同定位精度的影響分析
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 通信受限下的協(xié)同導航——通信丟包
7.1 水聲通信概述
7.2 gilbert一elliott信道模型
7.3 通信受限下基于移動矢徑的協(xié)同導航濾波算法
7.3.1 改進的擴展kalman濾波協(xié)同導航算法
7.3.2 數(shù)值仿真分析
7.4 協(xié)同導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7 4 1 協(xié)同導航系統(tǒng)的峰值方差穩(wěn)定性
7.4.2 幾種不同穩(wěn)定性定義之間的關系
7.5信道參數(shù)對協(xié)同定位精度的影響分析
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 通信受限下的協(xié)同導航——通信時延
8.1 多auv協(xié)同導航時延模型
8.1.1 水聲探測時延模型
8.1.2 水聲通信時廷模型
8.2 探測定常時延的在線辨識
8 2.1 定常時延辯識算法設計
8.2.2 定常時延辨識算法分析
8.2.3 仿真實驗及結果分析
8.3 通信時延下的協(xié)同導航濾波算法設計
8.3.1 狀態(tài)轉換延遲濾波算法
8.3.2 解相關的一致延遲濾波算法
8.4 本章 小結
參考文獻
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