Рэндал У. Биард, Тимоти У. МакЛэйн. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика
Это издание посвящено управлению беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Акцент в книге делается на системы повышения устойчивости управления. Других изданий, которые бы охватывали вопросы моделирования динамики летательных аппаратов, разработки автопилотов (решающих задачи «низкого уровня»), оценки состояния БЛА, а также расчета траектории полета (задачи «высокого уровня»), в настоящее время нет.
Целевой аудиторией являются студенты, которые прошли подготовку в области электротехники, компьютерной техники, машиностроения и информатики и прослушали вводный курс по системам управления с обратной связью или робототехнике. Также книга будет интересна инженерам в области аэронавтики, которые заинтересованы во вводном курсе в автономные системы.
Содержание:
- Предисловие редактора перевода
- Предисловие
Глава 1. Введение
- 1.1. Архитектура системы
- 1.2. Модели проектирования
- 1.3. Опытно-конструкторская разработка
Глава 2. Системы координат
- 2.1. Матрицы вращения
- 2.2. Системы координат МБЛА
- 2.3. Воздушная скорость, скорость ветра и скорость относительно Земли
- 2.4. Ветровой треугольник
- 2.5. Дифференцирование вектора
- 2.6. Краткое изложение главы
- 2.7. Опытно-конструкторская разработка
Глава 3. Кинематика и динамика
- 3.1. Переменные состояния
- 3.2. Кинематика
- 3.3. Динамика неизменяемых систем
- 3.4. Краткое изложение главы
- 3.5. Опытно-конструкторская разработка
Глава 4. Силы и моменты сил
- 4.1. Гравитационные силы
- 4.2. Аэродинамические силы и моменты
- 4.3. Движущие силы и моменты
- 4.4. Атмосферные возмущения
- 4.5. Краткое изложение главы
- 4.6. Опытно-конструкторская разработка
Глава 5. Модели линейного проектирования
- 5.1. Краткое описание нелинейных уравнений движения
- 5.2. Координированный поворот
- 5.3. Балансировочный режим
- 5.4. Модели передаточной функции
- 5.5. Линейные модели в пространстве состояний
- 5.6. Упрощенные режимы
- 5.7. Краткое содержание главы
- 5.8. Опытно-конструкторская разработка
Глава 6. Проектирование автопилота с использованием последовательных замыканий контура обратной связи
- 6.1. Последовательное замыкание контура
- 6.2. Ограничения, связанные с насыщением, и их влияние на рабочие характеристики
- 6.3. Автопилот движения в боковом направлении
- 6.4. Автопилот продольного движения
- 6.5. Цифровая реализация контуров с ПИД-регулятором
- 6.6. Краткое содержание главы
- 6.7. Опытно-конструкторская разработка
Глава 7. Датчики МБЛА
- 7.1. Акселерометры
- 7.2. Датчики угловой скорости
- 7.3. Датчики давления
- 7.4. Цифровые компасы
- 7.5. Система глобального позиционирования
- 7.6. Краткое содержание главы
- 7.7. Опытно-конструкторская разработка
Глава 8. Оценка состояния
- 8.1. Контрольный маневр
- 8.2. Фильтры низких частот
- 8.3. Оценка состояния путем обращения модели датчика
- 8.4. Теория динамического наблюдателя
- 8.5. Вывод дискретно-непрерывного фильтра Калмана
- 8.6. Оценка положения
- 8.7. Сглаживание данных GPS
- 8.8. Краткое содержание главы
- 8.9. Опытно-конструкторская разработка
Глава 9. Модели наведения
- 9.1. Модель автопилота
- 9.2. Кинематическая модель управляемого полета
- 9.3. Кинематические модели наведения
- 9.4. Динамическая модель наведения
- 9.5. Краткое содержание главы
- 9.6. Опытно-конструкторская разработка
Глава 10. Движение по прямой линии и круговой орбите
- 10.1. Движение по прямолинейной траектории
- 10.2. Движение по круговой орбите
- 10.3. Краткое содержание главы
- 10.4. Опытно-конструкторская разработка
Глава 11. Система управления маршрутом
- 11.1. Переходы между путевыми точками
- 11.2. Траектории Дубинса
- 11.3. Краткое содержание главы
- 11.4. Опытно-конструкторская разработка
Глава 12. Планирование траектории
- 12.1. Поточечные алгоритмы
- 12.2. Алгоритмы охвата
- 12.3. Краткое содержание главы
- 12.4. Опытно-конструкторская разработка
Глава 13. Навигация с помощью видеосистемы
- 13.1. Система координат карданного подвеса, видеокамеры и проективная геометрия
- 13.2. Нацеливание карданного подвеса
- 13.3. Геолокация
- 13.4. Оценка движения цели в плоскости изображения
- 13.5. Время до столкновения
- 13.6. Точная посадка
- 13.7. Краткое содержание главы
- 13.8. Опытно-конструкторская разработка
Приложение A. Терминология и обозначения
Приложение B. Кватернионы
- B.1. Кватернион поворотов
- B.2. Кинематика самолета и уравнения динамики
- B.3. Переход от углов Эйлера к кватернионам
Приложение C. Анимация в Simulink
- C.1. Дескрипты графики Matlab
- C.2. Пример анимации: перевернутый маятник
- C.3. Пример анимации летательного аппарата, использующего линии
- C.4. Пример анимации летательного аппарата, использующего вершины и грани
Приложение D. Моделирование в Simulink с помощью S-функций
- D.1. Пример: дифференциальное уравнение второго порядка
Приложение E. Параметры корпуса летательного аппарата
- E.1. Летающее крыло Zagi
- E.2. БЛА «Аэрозонд»
Приложение F. Балансировка и линеаризация в Simulink
- F.1. Использование команды trim в Simulink
- F.2. Численные расчеты сбалансированного состояния
- F.3. Использование команды linmod в Simulink для создания модели в пространстве состояний
- F.4. Численные расчеты модели в пространстве состояний
Приложение G. Основные положения теории вероятности
Приложение H. Параметры датчика
- H.1. Датчик угловой скорости
- H.2. Акселерометры
- H.3. Датчики давления
- H.4. Цифровой компас/магнитометр
- H.5. GPS
- Список литературы
- Предметный указатель
Издательство: Техносфера
Серия: Мир радиоэлектроники
Год издания: 2015
Страниц: 312
ISBN: 978-5-94836-393-6
Формат: PDF, DjVu
Качество: отличное
Скачать книгу «Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика» (10,5 МБ):
deposit_rumit 09/05/18 Просмотров: 4123
+3