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多飞行器协同制导与控制

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王晓芳林海 / 北京理工大学出版社 / 2021-01 / 其他

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多飞行器协同制导与控制
作者: 王晓芳林海

出版社: 北京理工大学出版社

出版时间: 2021-01

版次: 1

ISBN: 9787568292122

定价: 86.00

装帧: 其他

开本: 其他

纸张: 胶版纸

页数: 248页

字数: 270千字
内容简介：

本书主要介绍多飞行器的协同任务规划和航迹规划、编队控制、协同末制导及协同拦截技术，介绍了相关技术的研究背景、问题描述、解决思路及方法和应用场景。主要内容有：异构多无人机的协同任务规划技术、基于分段贝寒尔曲线的多飞行器航迹规划技术、多飞行器动态面和预设能编队控制技术、多飞行器分布式编队控制技术和碰撞技术、协同制导律、基于弹目距离跟踪的协同制导律、基于模型预测静态规划理论的协同制导律、基于虚拟导引点的协同导引方法、助推滑高超声速飞行器三维协同制导律、不同通信方式时的目标御弹协同拦截制导律以及目标多御弹协同拦截制导律。本书内容丰富、实，具有较强的前瞻和实用。本书可供从事多飞行器协同作战技术研究的科研人员参，也可作为高等院校飞行器设计及相关专业的参教材。

作者简介：

　　王晓芳，女，1979年生，山西和顺人，博士，北京理工大学副教授。2006年在北京理工大学获得博士学位后留校工作至今。主要研究方向为飞行力学、多飞行器协同制导与控制。承担国家自然科学基金等项目多项，在国内外期刊／会议上发表学术论文50余篇，授权发明专利8项。出版北京市高等学校优秀本科教材1部，获北京理工大学优秀教育教学成果一等奖2项。　　　　林海，男，1967年生，四川武胜人，博士，北京理工大学教授。主要研究方向为飞行器总体设计、飞行力学与建模仿真、目标搜索与捕获、协同制导技术。发表论文40余篇，获部级科技进步二等奖1项。出版教材1部，获北京市高等教育教学成果奖3项。现任教育部高等学校兵器专业教学指导委员会秘书长。

目录：

第1章绪论    …

1

1 多飞行器协同任务规划及航迹规划技术003

1

2 多飞行器编队控制技术004

1

3 多飞行器协同末制导技术005

1 4多飞行器协同拦截技术006

第2章多飞行器协同任务规划技术009

2 1异构多无人机任务规划建模011

    2 1 1任务规划场号描述011

    2 1 2任务规划约束条件    ()12

    2 1 3任务规划性能指标函数01 3

2 2基于多类型基因策略的协同任务规划算法01 3

    2 2 1避免“死锁”现象的遗传算法编码01 3

    2 2

2 多基因编码改进遗传算法01 5

    2 2 3基于MGA的任务规划万法流程017

2 3基于Dubins路径协调的可飞航迹01 8

第3章基于分段贝塞尔曲线的多飞行器协同航迹规划技术023

3

1 分段贝塞尔曲线航迹规划相关基础理论025

3 1 1分段贝塞尔曲线025

3 1 2德洛奈三角划分方法026

3 2导弹贝塞尔曲线航迹模型026

3 3 基于贝塞尔航迹的协同航迹规划方法028

    3 3 1分段贝塞尔航迹优化028

    3 3 2单枝导弹具有攻击角度约束的航迹规划029

    3 3 3

；枚导弹协同航迹规划方法031

    3 3 4协同航迹时空安全性判断与重生成032

第4章多飞行器动态面编队控制技术03q

4 1领弹从弹相对运动模型041

    4 1 1

坐标系定义厦转换041

    4 1 2相对运动模型042

4 2 多导弹编队控制模型044

4 3 动态面编队控制器设计046

    4 3 1

考虑控制量饱和的控制器设计046

    4 3 2控制器的稳定性证明047

4 4 基于高斯伪谱法的快速编队理想轨迹生成048

    4 4 1编队约束条件049

    4 4 2编队性能指标函数050

第5章多飞行器预设性能编队控制技术    ()5 7

5 1 编队控制模型及预设性能编队控制器059

    5 1 1编队控制模型059

    5 1 2预设-陆能编队控制器060

5 2基于预设性能控制理论的多飞行器避碰策略062

第6章多飞行器分布式编队控制技术    ()7 7

6.1相关基础079

    6 1 1导弹运动模型079

    6 1 2代数图论和矩阵理论080

    6 1 3信．也一致性理论081

6 2理想通信时的一致性编队算法082

6 3 存在通信噪声时的一致性编队算法087

    6 3 1存在加性通信噪声的多飞行器系统087

    6 3 2考虑通信噪声的改进一致性编队算法088

第7章多飞行器编队飞竹防碰撞便不    …

7 1 人工势场法相关理论097

    7 1 1人工势场法的原理097

    7 1 2人工势场的性质098

7 2多导弹编队防碰撞控制方法098

    7 2 1

多导弹闻人工势场099

    7 2 2

基于人工势场与信息一致性的防碰撞控制方法099

    7 2 3局部极小点问题及解座思路    l02

第8章最优协同制导律    l05

8 1导弹平面运动模型    l07

8 2最优反馈指令求解    l09

8 3附加制导指令的确定    Il0

8 4基于ITCG和预测校正的协同制导律    114

    8 4 1导弹一目标相对运动模型    114

    8 4 2基于预州校正的攻击时间约束制导律    ll 5

第9章基于弹目距离跟踪的协同制导律    11 7

9 1导引关系模型    Il9

9 2理想弹目距离及跟踪指令    l20

9 3 速度前置角跟踪控制设计及分析    l22

第10章基于模型预测静态规划理论的协同制导律    I 3I

10 1模型预测静态规划理论    l 3 3

10 2三维空间导弹一目标运动模型    1 35

10 3具有攻击时间约束的初始猜测控制量    l 38

    10 3 1虚拟领弹运动规律    l 39

    10 3 2从弹协同策略    l 39

    10 3 3虚拟领弹运动厦从弹协同策略关键参教    140

10 4基于MPSP的协同制导律    l41

第11章基于虚拟导引点的多弹协同作战导；『方法    l49

    11 1

导弹与虚拟导引点的相对运动模型    15I

    11 2导引点轨迹及相对距离设计    l52

11 2 1导引点轨迹设计    152

        11

2 2导弹一导引点相对距离设计    l53

    11 3跟踪导引点控制器    l56

第1 2章助推滑翔高超声速飞行器三维协同制导律    I 6 3

    12 1

三维空间高超声速飞行器运动模型    165

    12 2指定攻击时问的三维协同末制导律    167

    1 2 2 1

同时具有攻击时间约束和攻击角度约束的三雏制导律 1 67

    12 2 2末制导可行初始位置

12 3基于弹间通信的协同末制导律    176

第1 3章目标一防御弹双向协同拦截制导律    l 8 7

    1 3 1

目标一攻击弹防御弹相对运动模型    1 89

    13 2

目标一防御弹双向通信非线性协同拦截制导律    l9I

       1

3 2 1 协同拦截最优控制模型    l91

       13

2 2协同拦截制导律求解    192

       1

3 2 3特殊情况分析    l95

    1 3 3 多约束条件下防御弹的可行域    196

    1 3 3 1防御弹可行攻击角区域    l97

    1 3 3 2防御弹可行发射角区域    l99

第14章目标防御弹单向协同拦截制导律    2(17

    14 1单向协同拦截制导问题建模    209

    14 2单向协同拦截制导律    210

    14 2 1目标单向协同制导律    210

    14 2 2防御弹单向协同制导律    214

第1 5章目标多防御弹协同拦截制导律    22 3

    1 5 1

目标两防御弹协同拦截问题建模    225

    1 5 2目标一两防御弹协同拦截制导律    226

    1 5 2 1

防御弹1的制导律    226

    15 2 2防御弹2的协同制导律    226

    15 3

两防御弹发射时间问隔优化    227

参考文献    2 3 2

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