Электроника

Рэндал У. Биард, Тимоти У. МакЛэйн. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика

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: 2663
+3