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水面无人艇技术
“十三五”国家重点图书规划项目,国家出版基金项目“海洋强国出版工程第二期:高技术船舶与海洋工程装备系列”之一。 国内第1套详细介绍我国在高技术船舶与海洋工程装备领域取得的高度自主化创新成果的学术专著。

开 本:16开
纸 张:胶版纸
包 装:精装
是否套装:否
国际标准书号ISBN:9787313206282
所属分类:
图书>工业技术>汽车与交通运输>水路运输

内容简介

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本书以水面无人艇的基本技术体系为框架,对研究水面无人艇的理论方法逐一梳理介绍,并针对性地给出相关实例说明。全书共分为12章,主要从水面无人艇总体与船型、环境理解与建模、决策与规划、集群协同等技术方向进行阐述,力求向读者提供研究水面无人艇技术的有益参考和帮助。

本书为水面无人艇科技工作者提供专业用书,也可供高等院校相关专业的师生参考。
作者简介

苏玉民,哈尔滨工程大学教授、博导,全国优秀教师,黑龙江省优秀研究生导师,国防“973”项目首席科学家、军委科技委主题专家、国防基础科研专家组组长、国防基础科研专家论证组力学组成员、海军预研潜艇总体专业组成员、中国造船学会船舶力学委员会推进与空泡专业组成员、国防科技工业百名优秀博士、国务院政府特殊津贴获得者。

长期从事水面无人艇技术、微小型水下机器人技术、水下仿生推进技术、螺旋桨推进技术研究。主持国防“973”、科技部“863”、军委科技委、国防基础科研、总装预研、海装预研、国家自然科学基金、国防技术发明二等奖、黑龙江省自然科学技术二等奖、军队科技进步二等奖、国防技术发明三等奖各1项、黑龙江省优秀图书奖、国防科工委授予国防科技工业百名优秀博士等。已发表学术论文140余篇,获发明专利20余项,出版著作2部。
目  录

1 绪论

1.1 水面无人艇技术的基本概念及特点

1.2 水面无人艇技术的国外研究现状

1.3 水面无人艇技术的国内研究现状

1.4 我国水面无人艇技术的发展趋势

1.5 水面无人艇技术在国民经济建设中的应用

1.6 水面无人艇技术在现代国防建设中的应用

2 水面无人艇总体技术

2.1 系统组成

2.2 总体设计技术

2.3结构设计及优化技术

3 水面无人艇艇体技术

3.1 水面无人艇艇体选型及艇型特点

3.2 滑行艇艇型设计参数

3.3 半滑行艇艇型设计参数

3.4 滑行艇阻力的计算方法

3.5 基于CFD技术预报水面无人艇阻力和耐波性的基本方程与主要步骤

3.6 基于CFD技术的滑行艇阻力与耐波性的数值预报

3.7 基于CFD技术的半滑行艇阻力与耐波性的数值预报

4 环境感知、理解与建模技术

4.1 自主目标检测与跟踪技术

4.2 自主目标识别技术

4.3 环境理解与建模技术

4.4 多传感器信息融合在水面无人艇环境建模中的应用

4.5 本章总结

5 自主决策与规划技术

5.1 水面无人艇自主性水平

5.2 水面无人艇可变自主技术

5.3 全局路径规划

5.4 局部路径规划

5.5 近程反应式危险规避

6 运动控制技术

6.1 经典控制技术

6.2 智能控制技术

6.3 控制器优化方法

6.4 航迹跟踪控制技术

7 控制系统设计技术

7.1 自主控制系统体系结构

7.2 控制系统可靠性评估

7.3 故障诊断与处理

7.4 控制系统集成试验

8 导航与通信技术

8.1 卫星导航技术

8.2 捷联惯导技术

8.3 组合导航技术

8.4 无线电通信技术

8.5 卫星通信技术

8.6 数据链技术

9 水面无人艇多体协同技术

9.1 多水面无人艇协同技术基础

9.2 多无人艇协同任务规划

9.3 多水面无人艇协同导航与控制技术

10 任务载荷技术

10.1 任务载荷类别及组成

10.2 水面无人艇任务载荷的内容

11 布放回收技术

11.1 水面舰艇布放回收水面无人艇技术

11.2 水面无人艇搭载其他无人航行器技术

12 新型水面无人艇

12.1 波浪滑翔器

12.2 多航态无人航行器

参考文献

索引

符号列表
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前  言

进入21世纪,各种新技术、新发明、新发现层出不穷。其中,无人平台相关的新发展、新动向不断见诸各类媒体。各类无人平台结合了人工智能的发展,是21世纪科技领域一颗颗璀璨耀眼的明星。水面无人艇即是无人平台大家族中极其重要的一员,它的诞生和发展将对人类的生产和生活产生非常重要的影响。为了方便广大读者更好地了解水面无人艇的相关技术和知识,特撰著此书。

本书系统地介绍了水面无人艇的概念内涵、研究动态及相关技术知识。内容包括水面无人艇的基本知识、总体技术、环境感知技术、决策规划技术、控制技术、导航通信技术、集群协同技术、任务载荷技术、搭载技术以及目前较为新颖的水面无人艇。

其中,第1章由苏玉民编著,主要介绍水面无人艇的基本概念、发展现状与趋势,以及应用前景。第2章由庄佳园编著,主要介绍水面无人艇的系统构成、总体设计技术和结构设计技术。第3章由沈海龙编著,主要介绍水面无人艇的船型原理,阻力、耐波性预报方法,以及船型设计技术。第4章由王博编著,主要介绍水面目标的检测与跟踪技术、目标识别技术、环境建模与理解技术,以及多传感器数据融合技术。第5章由庄佳园编著,主要介绍水面无人艇的决策规划技术,包括自主性概念、全局路径规划、局部路径规划和危险规避技术。第6章由张磊编著,主要介绍水面无人艇的控制技术,包括经典控制技术、智能控制技术、控制器优化方法和航迹跟踪控制技术。第7章由张磊编著,主要介绍控制系统的设计技术,包括控制系统体系结构、控制系统可靠性评估、控制系统可靠性分配、故障诊断与处理、控制系统集成试验。第8章由张磊编著,主要介绍水面无人艇的导航和通信技术,包括卫星导航技术、捷联惯导技术、组合导航技术、无线电通信技术、卫星通信技术和数据链技术。第9章由张磊编著,主要介绍水面无人艇的多体协同技术,包括多水面无人艇协同任务规划、协同导航与控制技术。第10章由庄佳园编著,主要介绍水面无人艇的集群协同技术,包括多水面无人艇协同规划与自主决策技术,以及多水面无人艇协调控制技术。第11章由庄佳园编著,主要介绍水面无人艇的搭载技术,包括水面舰艇布放回收无人艇技术和无人艇搭载其他无人航行器技术。第12章由庄佳园编著,主要介绍新型水面无人艇,包括波浪滑翔器和多航态无人航行器。

本书在撰著写作过程中得到了很多业内学者的关怀和帮助,也得到了哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室和上海交通大学出版社的大力支持,在此表示衷心的感谢。由于时间仓促,内容较多较广,书中存在疏漏之处,欢迎广大同道与读者批评指正。

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