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多無人機協同智能自主攻擊技術(工業和信息化部十四五規劃教材)/無人系統協同智能自主技術系列

  • 作者：黃漢橋//周歡//程昊宇|責編:馮濤//韓東
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030743190
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：246
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    為了適應未來智能化、信息化條件下無人作戰系統快速發展的需要，以未來智能化作戰需求為牽引，緊緊圍繞國防軍工建設任務，本書針對我國無人作戰飛機協同作戰中存在的智能決策、自主攻擊及協同控制等技術瓶頸問題，以培養出擁有智能無人系統、無人作戰系統等前沿技術，且具備一定創新能力的高素質複合型人才為目標，系統闡述解決多無人作戰飛機智能自主攻擊典型問題的思路和方法，內容涵蓋無人作戰飛機自主攻擊、動態任務分配、四維軌跡規劃、協同自主攻擊、協同軌跡規劃、攻擊軌跡規劃、一體化控制器設計以及協同智能自主技術驗證平台的軟硬體設計方法等方面。
    本書可作為高等學校兵器科學與技術、航空宇航科學與技術、控制科學與工程等專業本科生和研究生的智能自主類教材，也可供從事智能無人系統科學與技術、無人機智能控制與智能系統研究、設計、開發和應用的科技工作者參考，還可作為高等院校相關專業教材或教學參考書。
作者介紹
黃漢橋//周歡//程昊宇|責編:馮濤//韓東
目錄
第1章  無人作戰飛機協同自主攻擊綜述
  1.1  應用背景及研究意義
  1.2  多UCAV協同自主攻擊技術的國內外研究現狀
    1.2.1  軌跡規劃技術的國內外研究現狀
    1.2.2  自主攻擊技術的國內外研究現狀
    1.2.3  協同作戰技術的國內外研究現狀
  1.3  多UCAV協同自主攻擊技術的難點
    1.3.1  四維軌跡規劃技術
    1.3.2  無人作戰飛機多軌跡規劃問題
    1.3.3  多無人作戰飛機協同目標分配及軌跡規劃問題
    1.3.4  無人作戰飛機自主攻擊問題
    1.3.5  無人作戰飛機軌跡跟蹤控制問題
  1.4  本書的主要內容和特色
第2章  無人作戰飛機自主攻擊總體方案及建模
  2.1  無人作戰飛機自主攻擊關鍵技術及發展
    2.1.1  無人作戰飛機自主攻擊關鍵技術
    2.1.2  無人作戰飛機自主攻擊發展
  2.2  無人作戰飛機自主攻擊總體方案
  2.3  無人作戰飛機規劃問題建模
  2.4  UCAV非線性動態模型
    2.4.1  UCAV剛體運動模型
    2.4.2  UCAV動力學方程組
    2.4.3  UCAV運動學方程組
  2.5  UCAV環境建模
    2.5.1  重力場模型
    2.5.2  大氣模型
    2.5.3  控制舵機模型
  2.6  協同攻擊多目標的動態任務分配建模
    2.6.1  任務分配問題分析
    2.6.2  協同攻擊多目標的任務分配模型
    2.6.3  動態環境分析
  2.7  多UCAV協同攻擊多目標軌跡規劃建模
    2.7.1  引言
    2.7.2  改進的分層策略思想
    2.7.3  軌跡規劃層分析
    2.7.4  多UCAV協同軌跡規劃模型
  2.8  本章小結
第3章  基於自適應灰狼優化演算法的動態任務分配研究
  3.1  具有自適應功能的灰狼優化演算法
    3.1.1  灰狼優化演算法原理
    3.1.2  GWO演算法的改進策略
    3.1.3  自適應GWO演算法
  3.2  基於SA-GWO演算法的UCAV動態任務分配
    3.2.1  目標任務序列編碼
    3.2.2  適應度函數設計
    3.2.3  基於SA-GWO演算法的多目標動態任務分配流程
  3.3  模擬實驗及分析
    3.3.1  模擬環境
    3.3.2  靜態任務分配實驗及分析
    3.3.3  動態任務分配實驗及分析

  3.4  本章小結
第4章  基於多種群GWO演算法的協同軌跡規劃
  4.1  基於多種群的GWO演算法
    4.1.1  多指標條件下最小值聚類策略
    4.1.2  多種群並行GWO演算法
  4.2  基於MP-GWO演算法的協同軌跡規劃
    4.2.1  協同軌跡變長度編碼方式
    4.2.2  適應度函數的設計
    4.2.3  軌跡初始化與更新策略
    4.2.4  基於MP-GWO演算法的協同軌跡規劃流程
  4.3  模擬實驗及分析
    4.3.1  模擬環境
    4.3.2  實驗結果分析
  4.4  本章小結
第5章  基於動態任務分配的在線協同軌跡規劃
  5.1  基於分層策略的任務分配-軌跡規劃模型
    5.1.1  基於分層策略的任務分配-軌跡規劃模型簡介
    5.1.2  任務分配層
    5.1.3  協同軌跡規劃層
  5.2  基於動態任務分配的在線協同軌跡規劃方法
    5.2.1  混沌灰狼優化演算法
    5.2.2  編碼方式
    5.2.3  適應度函數設計
    5.2.4  基於解空間的初始化策略
    5.2.5  多重啟發策略
    5.2.6  演算法描述
  5.3  模擬實驗及分析
    5.3.1  模擬環境
    5.3.2  實驗結果分析
  5.4  本章小結
第6章  無人作戰飛機在線實時四維軌跡規劃研究
  6.1  四維軌跡規劃方法研究
    6.1.1  FISAS演算法基本原理
    6.1.2  考慮多約束條件下的軌跡節點擴展及選取研究
    6.1.3  演算法描述
    6.1.4  模擬結果與分析
  6.2  針對突發威脅情況下的在線四維軌跡演算法研究
    6.2.1  模型描述及規劃方法
    6.2.2  模擬結果與分析
  6.3  針對目標位置改變或運動目標的在線四維軌跡演算法
    6.3.1  模型描述及規劃方法
    6.3.2  模擬結果與分析
  6.4  針對指令時間發生變化的在線四維軌跡演算法
    6.4.1  模型描述及規劃方法
    6.4.2  模擬結果與分析
  6.5  本章小結
第7章  多無人作戰飛機的協同攻擊任務分配及多軌跡規劃研究
  7.1  協同多目標攻擊的任務分配研究
    7.1.1  協同多目標攻擊的任務分配模型
    7.1.2  模型的IPSO演算法實現及模擬

    7.1.3  IPSO演算法模擬及結論分析
  7.2  基於進化演算法的多軌跡規劃方法研究
    7.2.1  基於進化演算法的多軌跡規劃原理
    7.2.2  多軌跡規劃模擬結果
  7.3  本章小結
第8章  多無人作戰飛機協同多目標攻擊的軌跡規劃研究
  8.1  多UCAV協同多目標攻擊的軌跡規劃演算法基本原理
  8.2  協同軌跡規劃的進化演算法流程
  8.3  模擬及結論分析
  8.4  本章小結
第9章  無人作戰飛機自主攻擊最優攻擊軌跡規劃技術
  9.1  UCAV最優攻擊軌跡高精度精細模型
  9.2  複雜動態約束條件
    9.2.1  飛行包線約束
    9.2.2  武器投射約束
    9.2.3  環境約束
  9.3  最優攻擊軌跡求解策略
    9.3.1  複雜約束下離線決策演算法
    9.3.2  攻擊軌跡規劃求解框架
    9.3.3  構建NLP問題
    9.3.4  基於HP自適應的最優軌跡優化求解策略
  9.4  複雜約束條件下UCAV高生存率攻擊軌跡模擬
    9.4.1  UCAV高空投彈情形
    9.4.2  UCAV低空轟炸情形
  9.5  本章小結
第10章  無人作戰飛機自主攻擊軌跡跟蹤一體化控制研究
  10.1  UCAV自主攻擊一體化控制器
    10.1.1  UCAV自主攻擊原理及流程
    10.1.2  UCAV自主攻擊一體化控制器設計思路
  10.2  基於滑模變結構控制理論的非線性控制方法研究
    10.2.1  選擇合適的滑動模態超平面
    10.2.2  選擇合適的求取控制律
    10.2.3  UCAV俯仰通道耦合控制器設計
    10.2.4  UCAV偏航通道耦合控制器設計
    10.2.5  UCAV橫滾通道耦合控制器設計
    10.2.6  UCAV飛行高度跟蹤控制器設計
  10.3  UCAV軌跡跟蹤一體化控制器設計
    10.3.1  UCAV非線性動態模型的反步控制器設計
    10.3.2  UCAV自主攻擊一體化控制器設計
    10.3.3  模擬驗證
  10.4  本章小結
第11章  多導彈協同攻擊自適應動態面融合導引與控制方法
  11.1  適用於協同飽和攻擊的IGC系統模型
    11.1.1  多導彈協同策略設計
    11.1.2  適用於協同飽和攻擊的IGC系統三通道獨立解耦模型
  11.2  面向協同飽和攻擊的魯棒IGC控制方法
    11.2.1  基於自適應動態面的魯棒IGC控制器
    11.2.2  干擾觀測器的設計
    11.2.3  控制方法穩定性分析
  11.3  具有落角約束的IGC系統模型

    11.3.1  多導彈與固定目標的相對運動關係
    11.3.2  具有落角約束的IGC系統三通道獨立解耦模型
  11.4  面向角度侵徹攻擊的魯棒IGC控制方法
  11.5  模擬與分析
    11.5.1  面向協同飽和攻擊的IGC控制方法性能
    11.5.2  面向角度侵徹攻擊的IGC控制方法性能
  11.6  本章小結
第12章  無人作戰飛機編隊協同自主攻擊半物理模擬實驗系統
  12.1  模擬器功能
  12.2  模擬器結構
    12.2.1  硬體平台
    12.2.2  軟體系統
  12.3  協同自主攻擊模擬實驗系統設計
    12.3.1  協同自主攻擊模擬實驗系統的功能需求
    12.3.2  協同自主攻擊模擬實驗系統軟體設計
  12.4  協同自主攻擊全過程模擬實驗
    12.4.1  模擬實驗系統軟體界面及視景顯示
    12.4.2  全過程模擬結果分析
  12.5  本章小結
參考文獻

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