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無人機-有人機協同控制理論與方法 版權信息
- ISBN：9787313268228
- 條形碼：9787313268228 ; 978-7-313-26822-8
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
無人機-有人機協同控制理論與方法 內容簡介
本書為“無人機系統特征技術系列”之一，本書基于雙層“觀察-判斷-決策-行動(OODA)”任務回路，圍繞內回路的多機自主協同，外回路的人機智能協同展開研究，全面介紹了無人機-有人機協同控制的基礎理論與方法，重點包括協同控制體系與協同模式、協同態勢理解與預測評估、協同意外事件響應與處理、多機自主協同決策與規劃、多機自主協同飛行控制、動態任務分配與監督控制、面向任務的綜合仿真驗證等內容。
本書可供智能自主無人系統技術、無人/有人協同系統技術、多無人系統協同技術領域的研究人員、工程技術人員參考使用，也可作為高等院校相關專業的參考書。
無人機-有人機協同控制理論與方法 目錄
第1章 無人機-有人機協同控制研究綜述
1.1 背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 基本概念
1.1.3 主要挑戰
1.2 無人機-有人機協同的關鍵問題
1.2.1 “人在回路上”的自主協同控制體系結構
1.2.2 人-機系統能力匹配
1.2.3 人-機協作的態勢感知與理解一致性
1.2.4 按需即時信息傳遞與智能化信息分發
1.2.5 對抗條件下意外事件響應與不確定性實時規劃
1.2.6 多平臺協同行為自同步、自學習能力
1.3 無人機-有人機協同技術的發展現狀與趨勢
1.3.1 國外項目研究情況
1.3.2 國外技術研究現狀
1.3.3 國內研究發展情況
1.3.4 發展趨勢
參考文獻
第2章 無人機-有人機協同控制體系與協同模式
2.1 無人機-有人機協同任務模式
2.1.1 以有人機為主體，無人機配合
2.1.2 以無人機為主體，有人機協助
2.1.3 無人機與有人機雙向互補互動
2.2 基于工作流的OODA協同控制流程分析與建模
2.2.1 影響協同模式的相關要素
2.2.2 基于工作流的協同控制流程分析
2.2.3 基于工作流的OODA協同控制領域建模
2.3 無人機-有人機協同控制與互操作標準規范
2.3.1 無人系統互操作性概念研究
2.3.2 無人機-有人機協同控制流程分析
2.3.3 無人機-有人機系統互操作標準規范
2.4 無人機-有人機協同控制體系結構設計
2.4.1 互操作條件下無人機-有人機協同作戰體系
2.4.2 無人機-有人機協同系統架構設計
2.4.3 基于多智能代理的協同控制體系結構
2.5 本章小結
參考文獻
復雜條件下無人機-有人機協同態勢感知
3.1 環境復雜度分析與人機共享態勢
3.1.1 環境復雜度分析
3.1.2 人-機共享態勢理解
3.2 復雜環境下無人機-有人機協同目標檢測識別
3.2.1 融合顯著性信息的物體性檢測方法
3.2.2 基于部件模型的小樣本目標識別方法
3.2.3 復雜背景下人機協同多目標檢測方法
3.3 面向協同態勢感知的目標狀態濾波融合
3.3.1 多機協同無環境信息條件下自適應交互多模型無跡粒子濾波融合
3.3.2 多機協同有環境信息條件下變結構多模型粒子濾波
3.3.3 人機協同交互式學習的人在回路圖像目標跟蹤
3.4 面向編隊協同空面任務的戰場態勢評估及可視化
3.4.1 彈炮混編威脅空間建模
3.4.2 態勢評估與戰術決策分析
3.4.3 基于深度學習的空面任務態勢評估
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 無人機-有人機協同意外事件處理策略
4.1 意外事件分層分類協同決策體系結構
4.1.1 意外事件跨認知層次協同處理機制
4.1.2 基于知識庫的意外事件分層映射方法
4.2 意外事件特征建模與響應策略
4.2.1 意外事件特征聚類分析與建模
4.2.2 典型意外響應策略
4.2.3 意外事件一響應行為知識庫構建
4.3 意外事件實時檢測與識別方法
4.3.1 異常事件的主動檢測與監控
4.3.2 其他手段的意外事件實時檢測
4.4 意外事件在線推理與決策方法
4.4.1 基于規則的匹配映射響應
4.4.2 基于動態貝葉斯決策理論的策略推理
4.4.3 未建模意外人機協同決策與自學習方法
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 不確定條件下多機自主協同決策與規劃
5.1 無人機-有人機協同規劃與多機協同策略生成
5.1.1 無人機-有人機協同任務規劃框架
5.1.2 概率模型檢測下多無人機協同策略在線合成
5.1.3 仿真實驗與分析
5.2 對抗環境下多機多目標協同行為決策方法
5.2.1 基于時變貝葉斯網絡的編隊空面任務戰術決策建模
5.2.2 基于時變貝葉斯網絡的編隊空面任務戰術決策推理
5.3 動態不確定環境下多機協同實時任務規劃
5.3.1 多無人機協同對地攻擊問題分析
5.3.2 基于分層優化的多無人機多目標協同攻擊軌跡規劃
5.3.3 仿真試驗驗證
5.4 多機協同目標跟蹤規劃與運動導引方法
5.4.1 多無人機協同Standoff跟蹤問題
5.4.2 多無人機協同Standoff跟蹤導引方法
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 同構／異構多機編隊自主協同飛行控制
6.1 面向長僚機編隊的在線運動規劃與控制方法
6.1.1 離散時間左平凡化達朗貝爾一龐德里亞金模型
6.1.2 基于離散時間DP模型的變分*優控制問題
6.1.3 基于C／FD—GMRES的變分*優控制問題滾動求解
6.1.4 基于李群變分*優控制的無人機運動規劃
6.1.5 基于微分幾何與SE(3)的幾何編隊會合方法
6.2 基于類鴿群規則的多機編隊可擴展性控制方法
6.2.1 編隊控制問題描述
6.2.2 類鴿群規則與編隊可擴展性
6.2.3 類鴿群規則下的收斂速率分析
6.2.4 可擴展性與收斂速率仿真驗證
6.3 不確定通信下多機編隊協同行為一致性控制方法
6.3.1 恒定不確定通信下同構網絡編隊控制
1.1 背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 基本概念
1.1.3 主要挑戰
1.2 無人機-有人機協同的關鍵問題
1.2.1 “人在回路上”的自主協同控制體系結構
1.2.2 人-機系統能力匹配
1.2.3 人-機協作的態勢感知與理解一致性
1.2.4 按需即時信息傳遞與智能化信息分發
1.2.5 對抗條件下意外事件響應與不確定性實時規劃
1.2.6 多平臺協同行為自同步、自學習能力
1.3 無人機-有人機協同技術的發展現狀與趨勢
1.3.1 國外項目研究情況
1.3.2 國外技術研究現狀
1.3.3 國內研究發展情況
1.3.4 發展趨勢
參考文獻
第2章 無人機-有人機協同控制體系與協同模式
2.1 無人機-有人機協同任務模式
2.1.1 以有人機為主體，無人機配合
2.1.2 以無人機為主體，有人機協助
2.1.3 無人機與有人機雙向互補互動
2.2 基于工作流的OODA協同控制流程分析與建模
2.2.1 影響協同模式的相關要素
2.2.2 基于工作流的協同控制流程分析
2.2.3 基于工作流的OODA協同控制領域建模
2.3 無人機-有人機協同控制與互操作標準規范
2.3.1 無人系統互操作性概念研究
2.3.2 無人機-有人機協同控制流程分析
2.3.3 無人機-有人機系統互操作標準規范
2.4 無人機-有人機協同控制體系結構設計
2.4.1 互操作條件下無人機-有人機協同作戰體系
2.4.2 無人機-有人機協同系統架構設計
2.4.3 基于多智能代理的協同控制體系結構
2.5 本章小結
參考文獻
復雜條件下無人機-有人機協同態勢感知
3.1 環境復雜度分析與人機共享態勢
3.1.1 環境復雜度分析
3.1.2 人-機共享態勢理解
3.2 復雜環境下無人機-有人機協同目標檢測識別
3.2.1 融合顯著性信息的物體性檢測方法
3.2.2 基于部件模型的小樣本目標識別方法
3.2.3 復雜背景下人機協同多目標檢測方法
3.3 面向協同態勢感知的目標狀態濾波融合
3.3.1 多機協同無環境信息條件下自適應交互多模型無跡粒子濾波融合
3.3.2 多機協同有環境信息條件下變結構多模型粒子濾波
3.3.3 人機協同交互式學習的人在回路圖像目標跟蹤
3.4 面向編隊協同空面任務的戰場態勢評估及可視化
3.4.1 彈炮混編威脅空間建模
3.4.2 態勢評估與戰術決策分析
3.4.3 基于深度學習的空面任務態勢評估
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 無人機-有人機協同意外事件處理策略
4.1 意外事件分層分類協同決策體系結構
4.1.1 意外事件跨認知層次協同處理機制
4.1.2 基于知識庫的意外事件分層映射方法
4.2 意外事件特征建模與響應策略
4.2.1 意外事件特征聚類分析與建模
4.2.2 典型意外響應策略
4.2.3 意外事件一響應行為知識庫構建
4.3 意外事件實時檢測與識別方法
4.3.1 異常事件的主動檢測與監控
4.3.2 其他手段的意外事件實時檢測
4.4 意外事件在線推理與決策方法
4.4.1 基于規則的匹配映射響應
4.4.2 基于動態貝葉斯決策理論的策略推理
4.4.3 未建模意外人機協同決策與自學習方法
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 不確定條件下多機自主協同決策與規劃
5.1 無人機-有人機協同規劃與多機協同策略生成
5.1.1 無人機-有人機協同任務規劃框架
5.1.2 概率模型檢測下多無人機協同策略在線合成
5.1.3 仿真實驗與分析
5.2 對抗環境下多機多目標協同行為決策方法
5.2.1 基于時變貝葉斯網絡的編隊空面任務戰術決策建模
5.2.2 基于時變貝葉斯網絡的編隊空面任務戰術決策推理
5.3 動態不確定環境下多機協同實時任務規劃
5.3.1 多無人機協同對地攻擊問題分析
5.3.2 基于分層優化的多無人機多目標協同攻擊軌跡規劃
5.3.3 仿真試驗驗證
5.4 多機協同目標跟蹤規劃與運動導引方法
5.4.1 多無人機協同Standoff跟蹤問題
5.4.2 多無人機協同Standoff跟蹤導引方法
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 同構／異構多機編隊自主協同飛行控制
6.1 面向長僚機編隊的在線運動規劃與控制方法
6.1.1 離散時間左平凡化達朗貝爾一龐德里亞金模型
6.1.2 基于離散時間DP模型的變分*優控制問題
6.1.3 基于C／FD—GMRES的變分*優控制問題滾動求解
6.1.4 基于李群變分*優控制的無人機運動規劃
6.1.5 基于微分幾何與SE(3)的幾何編隊會合方法
6.2 基于類鴿群規則的多機編隊可擴展性控制方法
6.2.1 編隊控制問題描述
6.2.2 類鴿群規則與編隊可擴展性
6.2.3 類鴿群規則下的收斂速率分析
6.2.4 可擴展性與收斂速率仿真驗證
6.3 不確定通信下多機編隊協同行為一致性控制方法
6.3.1 恒定不確定通信下同構網絡編隊控制
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無人機-有人機協同控制理論與方法 作者簡介
沈林成，1965年生，國防科技大學智能科學學院教授、博士生導師。歷任機電工程與自動化學院院長、智能科學學院院長、研究生院院長等職。長期從事智能無人系統和飛行器任務規劃教學科研工作，擔任國務院學位委員會第七屆、第八屆學科評議組成員，第五屆全國工程專業學位研究生教育指導委員會委員，國家空管專家咨詢委員會委員，裝備發展某專業組組長，國防973項目技術首席科學家。先后承擔國防973、演示驗證、型號研制等國家和軍隊重大科研項目20余項，授權國防/發明專利20余項，出版專著/譯著10余部，發表SCI論文50余篇，EI論文100余篇，獲軍隊/省部級科技獎—等獎2項（排名第1）、二等獎3項，榮立二等功1次、三等功1次。
沈林成，1965年生，國防科技大學智能科學學院教授、博士生導師。歷任機電工程與自動化學院院長、智能科學學院院長、研究生院院長等職。長期從事智能無人系統和飛行器任務規劃教學科研工作，擔任國務院學位委員會第七屆、第八屆學科評議組成員，第五屆全國工程專業學位研究生教育指導委員會委員，國家空管專家咨詢委員會委員，裝備發展某專業組組長，國防973項目技術首席科學家。先后承擔國防973、演示驗證、型號研制等國家和軍隊重大科研項目20余項，授權國防/發明專利20余項，出版專著/譯著10余部，發表SCI論文50余篇，EI論文100余篇，獲軍隊/省部級科技獎—等獎2項（排名第1）、二等獎3項，榮立二等功1次、三等功1次。
牛軼峰，1979年生，國防科技大學智能科學學院教授、博士 生導師，無人系統首席教授。主要從事智能無人系統自主協同控制教學科研工作。擔任中國自動化學會UAS自主控制專委會副主任、普及工委會副主任，人工智能學會模式識別專委會委員，航空學會制導導航與控制分會委員，裝備發展某專業組辦公室主任，軍科委某專家組專家，《GNC》《無人系統技術》《無人機》編委。主持和參加國防973、國家自然科學基金、裝備預研等國家/軍隊重點項目20余項。獲軍隊/省部級科技獎一等獎1項、三等獎1項，獲國家級教學成果二等獎1項，出版專著/譯著10部，聯合發起國際自主無人系統大會系列活動，發表論文100余篇，獲授權發明專利20余項，先后入選校“青年拔尖人才”“領軍人才”培養計劃。榮立三等功1次。
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