书籍详情
四旋翼无人机集群协同关键技术
作者：唐成凯，张玲玲 编
出版社：西北工业大学出版社
出版时间：2021-09-01
ISBN：9787561278093
定价：¥59.00
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内容简介
本书介绍了四旋翼无人机集群协同过程中应用到的关键技术与算法，既包括无人机控制的相关理论，如四旋翼无人机的运动原理、多无人机编队控制、路径规划等，又包括计算机视觉相关算法，如视觉SLAM、图像拼接等，还包括电子通信相关知识，如无人机导航链路攻击等，并且采用理论推导、仿真分析和实地测试相结合的方式，介绍了关键技术中的数学理论、核心算法和实验分析。本书可作为对无人机技术感兴趣的研究人员的自学用书，也可作为以无人机和SLAM技术为研究方向的高等学校本科生和研究生的教材或参考书。
作者简介
暂缺《四旋翼无人机集群协同关键技术》作者简介
目录
第1章 绪论
1.1 无人机概述
1.2 四旋翼无人机集群协同技术
思考题
第2章 四旋翼无人机运动模型
2.1 常用坐标系
2.2 四旋翼无人机的运动原理
2.2.1 偏航运动
2.2.2 俯仰/横滚运动
2.2.3 垂直运动
2.3 四旋翼无人机的运动学方程
2.3.1 位移运动
2.3.2 旋转运动
2.4 四旋翼无人机位置控制器的设计
2.5 四旋翼无人机位置控制器的仿真
2.6 基于位置控制器的领航跟随法
2.6.1 领航跟随法的基本原理
2.6.2 双机领航跟随控制实验
2.7 本章小结
思考题
参考文献
第3章 无人机集群环境自适应编队控制系统
3.1 研究现状与发展方向
3.2 基于一致性的多无人机编队控制方法
3.2.1 图论基础
3.2.2 控制器设计
3.3 基于一致性方法的编队控制器设计与实践
3.2.1 一致性编队控制算法
3.3.2 一致性控制算法的对比实验
3.4 四旋翼无人机编队的避障方法
3.4.1 目标点引力场的建立
3.4.2 障碍物斥力场的建立
3.4.3 编队个体间势场的建立
3.4.4 四旋翼无人机编队的避障算法实验
3.5 一致性方法与人工势场法结合的编队控制方法
3.5.1 引入人工势场的一致性算法
3.5.2 算法仿真
3.6 基于ROS的无人机编队控制
3.6.1 参考设置
3.6.2 队形形成仿真
3.7 本章小结
思考题
参考文献
第4章 无人机即时定位与地图构建技术（上）
4.1 概述
4.2 三维空间中的刚体运动
4.3 视觉传感器
4.3.1 相机模型
4.3.2 视觉传感器分类
4.4 前端视觉里程计
4.4.1 ORB特征点法
4.4.2 特征匹配
4.4.3 常见特征点法的测试分析
4.4.4 相机运动估计
4.5 后端优化
4.5.1 BA模型建立
4.5.2 海塞矩阵求解
4.6 回环检测
4.6.1 词袋模型
4.6.2 相似度计算
4.7 地图构建
4.8 本章小结
思考题
参考文献
第5章 无人机即时定位与地图构建技术（下）
5.1 深度视觉SLAM方法与实践
5.1.1 RealSense 深度相机
5.1.2 深度成像模型
5.1.3 深度相机标定与成像实验
5.1.4 深度视觉位姿估计算法实践
5.1.5 回环检测实验
5.2 路径规划方法与实践
5.2.1 A?算法概述
5.2.2 三维A·算法
5.2.3 路径规划实验
5.3 无人机即时定位构图系统的实现
5.3.1 硬件系统的实现
5.3.2 模拟飞行实验
5.4 无人机即时定位与地图构建实验
5.4.1 定位构图实验
5.4.2 实际构图与规划实验
5.5 本章小结
思考题
参考文献
第6章 未知环境下多无人机协作场景构图技术
6.1 基于视觉的即时定位与构图方法
6.1.1 ORB-SLAM算法
6.1.2 RTAB-MAP算法
6.2 点云拼接技术
6.2.1 PCL点云拼接
6.2.2 ICP迭代配准拼接
6.2.3 全局闭环检测拼接
6.3 点云拼接实验
6.3.1 PCL点云拼接
6.3.2 ICP迭代配准拼接
6.3.3 全局闭环检测拼接
6.4 图像拼接技术的对比
6.5 本章小结
思考题
参考文献
第7章 无人机测控与导航链路的智能攻击技术
7.1 反无人机技术概述
7.1.1 反无人机技术的兴起
7.1.2 国内外研究现状
7.2 调制方式识别
7.2.1 研究目的与方法
7.2.2 调制信号样本的合成
7.2.3 样本涉及的调制方式介绍
7.2.4 最佳识别模型
7.2.5 最佳模型对11种调制方式的识别
7.3 导航链路攻击理论
7.3.1 导航系统
7.3.2 导航链路的攻击手段
7.3.3 GPS系统
7.3.4 GPS欺骗理论
7.4 导航链路攻击实验
7.4.1 欺骗实验
7.4.2 欺骗实验结果与分析
7.4.3 导航链路欺骗的研究展望
7.5 无人机遥控信号的转发式干扰
7.5.1 测控链路的攻击方法
7.5.2 转发式干扰的原理
7.5.3 遥控信号的捕捉分析实验
7.5.4 信号拼接
7.5.5 控制链路攻击的展望
7.6 本章小结
思考题
参考文献
1.1 无人机概述
1.2 四旋翼无人机集群协同技术
思考题
第2章 四旋翼无人机运动模型
2.1 常用坐标系
2.2 四旋翼无人机的运动原理
2.2.1 偏航运动
2.2.2 俯仰/横滚运动
2.2.3 垂直运动
2.3 四旋翼无人机的运动学方程
2.3.1 位移运动
2.3.2 旋转运动
2.4 四旋翼无人机位置控制器的设计
2.5 四旋翼无人机位置控制器的仿真
2.6 基于位置控制器的领航跟随法
2.6.1 领航跟随法的基本原理
2.6.2 双机领航跟随控制实验
2.7 本章小结
思考题
参考文献
第3章 无人机集群环境自适应编队控制系统
3.1 研究现状与发展方向
3.2 基于一致性的多无人机编队控制方法
3.2.1 图论基础
3.2.2 控制器设计
3.3 基于一致性方法的编队控制器设计与实践
3.2.1 一致性编队控制算法
3.3.2 一致性控制算法的对比实验
3.4 四旋翼无人机编队的避障方法
3.4.1 目标点引力场的建立
3.4.2 障碍物斥力场的建立
3.4.3 编队个体间势场的建立
3.4.4 四旋翼无人机编队的避障算法实验
3.5 一致性方法与人工势场法结合的编队控制方法
3.5.1 引入人工势场的一致性算法
3.5.2 算法仿真
3.6 基于ROS的无人机编队控制
3.6.1 参考设置
3.6.2 队形形成仿真
3.7 本章小结
思考题
参考文献
第4章 无人机即时定位与地图构建技术（上）
4.1 概述
4.2 三维空间中的刚体运动
4.3 视觉传感器
4.3.1 相机模型
4.3.2 视觉传感器分类
4.4 前端视觉里程计
4.4.1 ORB特征点法
4.4.2 特征匹配
4.4.3 常见特征点法的测试分析
4.4.4 相机运动估计
4.5 后端优化
4.5.1 BA模型建立
4.5.2 海塞矩阵求解
4.6 回环检测
4.6.1 词袋模型
4.6.2 相似度计算
4.7 地图构建
4.8 本章小结
思考题
参考文献
第5章 无人机即时定位与地图构建技术（下）
5.1 深度视觉SLAM方法与实践
5.1.1 RealSense 深度相机
5.1.2 深度成像模型
5.1.3 深度相机标定与成像实验
5.1.4 深度视觉位姿估计算法实践
5.1.5 回环检测实验
5.2 路径规划方法与实践
5.2.1 A?算法概述
5.2.2 三维A·算法
5.2.3 路径规划实验
5.3 无人机即时定位构图系统的实现
5.3.1 硬件系统的实现
5.3.2 模拟飞行实验
5.4 无人机即时定位与地图构建实验
5.4.1 定位构图实验
5.4.2 实际构图与规划实验
5.5 本章小结
思考题
参考文献
第6章 未知环境下多无人机协作场景构图技术
6.1 基于视觉的即时定位与构图方法
6.1.1 ORB-SLAM算法
6.1.2 RTAB-MAP算法
6.2 点云拼接技术
6.2.1 PCL点云拼接
6.2.2 ICP迭代配准拼接
6.2.3 全局闭环检测拼接
6.3 点云拼接实验
6.3.1 PCL点云拼接
6.3.2 ICP迭代配准拼接
6.3.3 全局闭环检测拼接
6.4 图像拼接技术的对比
6.5 本章小结
思考题
参考文献
第7章 无人机测控与导航链路的智能攻击技术
7.1 反无人机技术概述
7.1.1 反无人机技术的兴起
7.1.2 国内外研究现状
7.2 调制方式识别
7.2.1 研究目的与方法
7.2.2 调制信号样本的合成
7.2.3 样本涉及的调制方式介绍
7.2.4 最佳识别模型
7.2.5 最佳模型对11种调制方式的识别
7.3 导航链路攻击理论
7.3.1 导航系统
7.3.2 导航链路的攻击手段
7.3.3 GPS系统
7.3.4 GPS欺骗理论
7.4 导航链路攻击实验
7.4.1 欺骗实验
7.4.2 欺骗实验结果与分析
7.4.3 导航链路欺骗的研究展望
7.5 无人机遥控信号的转发式干扰
7.5.1 测控链路的攻击方法
7.5.2 转发式干扰的原理
7.5.3 遥控信号的捕捉分析实验
7.5.4 信号拼接
7.5.5 控制链路攻击的展望
7.6 本章小结
思考题
参考文献
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