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水下航行器協同導航技術 版權信息
- ISBN：9787118092356
- 條形碼：9787118092356 ; 978-7-118-09235-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
水下航行器協同導航技術 本書特色
作為發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展。自主水下航行器的協同導航是*近十年發展起來的新興技術，在降低auv系統配置、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同導航技術進行全面、系統的介紹。 《水下航行器協同導航技術(精)》共分8章。第1 章緒論，介紹了自主水下航行器的發展歷史、幾種傳統的水下導航與定位技術、水下協同導航技術的發展概況及幾種多auv協作系統的應用實例。第2章介紹了協同導航所用到的數學基礎知識，并給出了其數學模型。第3章研究了以移動長基線協同導航為代表的多領航者協同導航算法。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同導航方法，并詳細探討了導航算法的設計和導航系統的可觀測性、穩定性、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同導航方法，并重點討論了洋流估計方法以及洋流對協同定位精度的影響。第7章介紹了在通信數據丟包時的導航與定位方法，給出了量測數據服從 markov隨機丟失下的改進擴展kalman濾波協同導航算法。第8章從通信時延的角度出發，建立了協同導航系統的時延模型，研究了探測定常時延的辨識方法．并討論了通信時延下協同導航中的濾波問題。
水下航行器協同導航技術 內容簡介
全書共分8章。第1章緒論，介紹了幾種傳統的水下導航與定位技術以及水下航行器協同導航技術的發展概況。第2章建立了多AUV協同導航的數學模型。第3章介紹了以移動長基線為代表的多領航者協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同導航方法，并詳細探討了導航算法的設計和導航系統的可觀測性、穩定性、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、通信受限對協同定位精度的影響。第8章研究了水下航行器協同導航中存在延遲時的相關濾波技術。
水下航行器協同導航技術 目錄
第1章 緒論
1.1 自主水下航行器的發展概況
1.1.1 auv發展歷史
1.1.2 國外發展概況
1.1.3 國內發展概況
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 水下航行器協同導航技術簡介
1.5 水下航行器協同導航技術研究現狀
1.5.1 并行式協同導航
1.5.2 主從式協同導航
1.5.3 其他協同導航方法
1.6 水下航行器協作系統典型應用實例
1.6.1 歐盟“grex”項目
1.6.2 美國自主海洋采樣網絡
1.6.3 美國新澤西大陸架觀測系統
1.6.4 伊拉克戰爭auv聯合掃雷
參考文獻
第2章 水下航行器協同導航數學基礎與模型
2.1 水下協同導航數學基礎
2.1.1 線性系統理論基礎
2.1.2 kalman濾波理論
2.1.3 高等概率論基礎
2.2 導航系統常用坐標系及其相互關系
2.2.1 導航系統的常用坐標系定義
2.2.2 auv運動參數定義
2.2.3 坐標系之間的轉換
2.3 協同導航系統的感知傳感器
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 多移動領航者的協同導航
3.1 長基線水聲定位系統
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同導航
3.3 多移動領航者協同定位誤差分析
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 多移動領航者協同導航仿真驗證與分析
3.5 非線性濾波在多領航者協同導航中的應用
3.5.1 基于ekf的多移動領航者協同導航
3.5.2 基于ukf的多移動領航者協同導航
3.5.3 基于粒子濾波的多領航者協同導航
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同導航
4.1 單領航者auv協同定位的基本原理
4.2 基于相對距離和方位測量的協同導航濾波算法
4.2.1 單領航者auv協同導航的運動學建模
4.2.2 基于擴展kalman濾波的協同導航算法
4.3 協同導航算法性能分析
4.3.1 狀態估計的誤差傳播
4.3.2 相對距離和方位量測的誤差傳播
4.3 3 協同定位誤差的方差上界估計
4.4 數值仿真分析
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同定位精度的影響
4.4.3 初始濾波方差對協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同導航
5.1 基于移動矢徑的協同定位原理
5.1.1 移動矢徑的概念
5.1.2 基于移動矢徑協同定位的基本原理
5.2 基于擴展kalman濾波的協同導航算法
5.3 協同導航系統的可觀測性分析
5.3.1 系統的局部和一致可觀測性
5.3.2 欠驅動特性對系統可觀測性的影響
5.4 協同導航系統的穩定性分析
5.5 協同定位精度分析
5.5.1 航住推算誤差對協同定位精度的影響分析
5.5.2 可觀測性對協同定位精度的影響分析
5.5.3 欠驅動特性對協同定位精度的影響分析
5.5.4 濾波初值時協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同導航
6.1 洋流影響下協同導航系統的可觀測性分析
6.2 洋流影響下基于移動矢徑的協同導航濾波算法
6.2.1 基于加權擴展kalman濾波的協同導航算法
6.2.2 數值仿真分析
6.3 洋流影響下協同導航系統的穩定性分析
6.4 洋流對auv協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同定位精度的影響分析
6.4.2 洋流幅度變化對協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同導航濾波算法
7.3.1 改進的擴展kalman濾波協同導航算法
7.3.2 數值仿真分析
7.4 協同導航系統的穩定性分析
7 4 1 協同導航系統的峰值方差穩定性
7.4.2 幾種不同穩定性定義之間的關系
7.5信道參數對協同定位精度的影響分析
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 通信受限下的協同導航——通信時延
8.1 多auv協同導航時延模型
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 通信時延下的協同導航濾波算法設計
8.3.1 狀態轉換延遲濾波算法
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展概況
1.1.1 auv發展歷史
1.1.2 國外發展概況
1.1.3 國內發展概況
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 水下航行器協同導航技術簡介
1.5 水下航行器協同導航技術研究現狀
1.5.1 并行式協同導航
1.5.2 主從式協同導航
1.5.3 其他協同導航方法
1.6 水下航行器協作系統典型應用實例
1.6.1 歐盟“grex”項目
1.6.2 美國自主海洋采樣網絡
1.6.3 美國新澤西大陸架觀測系統
1.6.4 伊拉克戰爭auv聯合掃雷
參考文獻
第2章 水下航行器協同導航數學基礎與模型
2.1 水下協同導航數學基礎
2.1.1 線性系統理論基礎
2.1.2 kalman濾波理論
2.1.3 高等概率論基礎
2.2 導航系統常用坐標系及其相互關系
2.2.1 導航系統的常用坐標系定義
2.2.2 auv運動參數定義
2.2.3 坐標系之間的轉換
2.3 協同導航系統的感知傳感器
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 多移動領航者的協同導航
3.1 長基線水聲定位系統
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同導航
3.3 多移動領航者協同定位誤差分析
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 多移動領航者協同導航仿真驗證與分析
3.5 非線性濾波在多領航者協同導航中的應用
3.5.1 基于ekf的多移動領航者協同導航
3.5.2 基于ukf的多移動領航者協同導航
3.5.3 基于粒子濾波的多領航者協同導航
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同導航
4.1 單領航者auv協同定位的基本原理
4.2 基于相對距離和方位測量的協同導航濾波算法
4.2.1 單領航者auv協同導航的運動學建模
4.2.2 基于擴展kalman濾波的協同導航算法
4.3 協同導航算法性能分析
4.3.1 狀態估計的誤差傳播
4.3.2 相對距離和方位量測的誤差傳播
4.3 3 協同定位誤差的方差上界估計
4.4 數值仿真分析
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同定位精度的影響
4.4.3 初始濾波方差對協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同導航
5.1 基于移動矢徑的協同定位原理
5.1.1 移動矢徑的概念
5.1.2 基于移動矢徑協同定位的基本原理
5.2 基于擴展kalman濾波的協同導航算法
5.3 協同導航系統的可觀測性分析
5.3.1 系統的局部和一致可觀測性
5.3.2 欠驅動特性對系統可觀測性的影響
5.4 協同導航系統的穩定性分析
5.5 協同定位精度分析
5.5.1 航住推算誤差對協同定位精度的影響分析
5.5.2 可觀測性對協同定位精度的影響分析
5.5.3 欠驅動特性對協同定位精度的影響分析
5.5.4 濾波初值時協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同導航
6.1 洋流影響下協同導航系統的可觀測性分析
6.2 洋流影響下基于移動矢徑的協同導航濾波算法
6.2.1 基于加權擴展kalman濾波的協同導航算法
6.2.2 數值仿真分析
6.3 洋流影響下協同導航系統的穩定性分析
6.4 洋流對auv協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同定位精度的影響分析
6.4.2 洋流幅度變化對協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同導航濾波算法
7.3.1 改進的擴展kalman濾波協同導航算法
7.3.2 數值仿真分析
7.4 協同導航系統的穩定性分析
7 4 1 協同導航系統的峰值方差穩定性
7.4.2 幾種不同穩定性定義之間的關系
7.5信道參數對協同定位精度的影響分析
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 通信受限下的協同導航——通信時延
8.1 多auv協同導航時延模型
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 通信時延下的協同導航濾波算法設計
8.3.1 狀態轉換延遲濾波算法
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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