輕于空氣的航空機(jī)器人：無人飛艇的制導(dǎo)與控制

第1章 緒論
1.1 航空機(jī)器人學(xué)
1.2 本書內(nèi)容提要

第2章 建模
2.1 引言
2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.2.1 歐拉角
2.2.2 歐拉參數(shù)
2.3 動(dòng)力學(xué)模型
2.3.1 質(zhì)量特性
2.3.2 六自由度動(dòng)力學(xué)模型：牛頓一歐拉法
2.3.3 六自由度動(dòng)力學(xué)模型：拉格朗日方法
2.3.4 平移動(dòng)力學(xué)
2.4 航空氣象學(xué)特性
2.4.1 風(fēng)的分布
2.4.2 下?lián)舯┝?br>2.5 結(jié)論

第3章 任務(wù)規(guī)劃
3.1 概述
3.2 飛行規(guī)劃
3.3 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法綜述
3.3.1 總體問題描述
3.3.2 問題類型
3.4 微分約束規(guī)劃
3.4.1 路線圖算法
3.4.2 人工勢(shì)場(chǎng)法
3.4.3 基于隨機(jī)采樣的航跡規(guī)劃
3.4.4 解耦航跡規(guī)劃
3.4.5 有限狀態(tài)運(yùn)動(dòng)模型：機(jī)動(dòng)自動(dòng)化
3.4.6 數(shù)學(xué)規(guī)劃
3.4.7 滾動(dòng)時(shí)域控制
3.4.8 反應(yīng)式規(guī)劃
3.4.9 隨機(jī)路線圖方法
3.4.10 快速擴(kuò)展隨機(jī)樹
3.4.11 有導(dǎo)向的擴(kuò)展搜索樹
3.5 不確定風(fēng)下的規(guī)劃
3.5.1 滾動(dòng)時(shí)域方法
3.5.2 馬爾可夫決策過程方法
3.5.3 隨機(jī)不確定性下的機(jī)會(huì)約束預(yù)測(cè)控制
3.6 強(qiáng)風(fēng)下的規(guī)劃
3.7 任務(wù)分配
3.8 小結(jié)

第4章 航路設(shè)計(jì)
4.1 簡(jiǎn)介
4.2 盤旋軌跡的生成
4.2.1 配平航跡
4.2.2 盤旋狀態(tài)下的欠驅(qū)動(dòng)
4.3 巡航飛行時(shí)的側(cè)向規(guī)劃
4.3.1 無人飛艇的側(cè)向動(dòng)力學(xué)特性
4.3.2 時(shí)間最優(yōu)極值
4.4 Zermelo導(dǎo)航問題
4.4.1 導(dǎo)航方程
4.4.2 一個(gè)特殊的解
4.5 有風(fēng)條件下的三維航路設(shè)計(jì)
4.5.1 確定參考控制
4.5.2 可達(dá)性和能控性
4.5.3 忽略風(fēng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
4.5.4 確定最小能耗路徑
4.5.5 確定時(shí)間最優(yōu)路徑
4.6 參數(shù)曲線
4.6.1 笛卡兒多項(xiàng)式
4.6.2 配平航跡
4.6.3 非配平航跡
4.6.4 兩個(gè)不同配平航跡之間的機(jī)動(dòng)
4.6.5 Frenet-Serret方法
4.6.6 Pythagorean Hodograph曲線
4.6.7 n3樣條
4.7 總結(jié)

第5章 控制
5.1 引言
5.2 線性控制
5.2.1 巡航飛行時(shí)的線性方程
5.2.2 飛行和操控品質(zhì)
5.2.3 經(jīng)典線性控制
5.2.4 線性魯棒控制
5.3 非線性控制
5.3.1 動(dòng)態(tài)逆方法
5.3.2 固定飛行高度中的軌跡跟蹤
5.3.3 變結(jié)構(gòu)魯棒控制
5.3.4 反步控制器設(shè)計(jì)
5.3.5 利用曲率和撓率的線跟蹤技術(shù)
5.3.6 智能控制
5.4 系統(tǒng)健康管理
5.4.1 健康監(jiān)測(cè)
5.4.2 系統(tǒng)故障的診斷及處置
5.5 總結(jié)

第6章 結(jié)論
附錄 當(dāng)前項(xiàng)目
參考文獻(xiàn)