无人直升机着舰制导与控制

第一章 绪论

1.1 舰载无人机在现代海战中的应用

1.2 当前国内外舰载无人直升机发展情况

1.3 舰载无人直升机关键技术

1.4 舰载无人直升机回收精确导引技术

1.5 本书主要内容

第二章 无人直升机着舰坐标体系及着舰环境

2.1 无人机着舰的坐标系及其转换

2.1.1 地球坐标系*

2.1.2 地面坐标系*

2.1.3 地理坐标

2.1.4 机体及舰体坐标系*

2.1.5 机体坐标系*及地面坐标系*之间的关系

2.1.6 速度坐标系*

2.1.7 地理坐标与地面坐标的转换

2.1.8 大圆航线及大圆导航

2.1.9 三维空间坐标系之间的转换

2.2 无人直升机的着舰环境

2.2.1 舰船甲板运动

2.2.2 大气紊流干扰

2.2.3 地面效应建模

第三章 无人直升机进场着舰制导系统总体结构

3.1 无人直升机三维基准轨迹的生成

3.1.1 直升机及舰在不同坐标系申的运动轨迹

3.I.2 无人直升机三维期望基准轨迹表达式

3.1.3 基于着舰点的三维期望轨迹的生成

3.2 无人直升机进场着舰三维制导系统结构

3.3 直升机着舰制导系统性能指标

第四章 基于视线的无人直升机进场制导系统

4.1 引言

4.2 有人操纵的直升机着舰过程

4.3 无人直升机进场基准轨迹的描述

4.4 无人直升机进场航迹的生成与平滑

4.4.1 航路点的生成

4.4.2.航路点的平滑

4.5 基于视线法的无人直升机制导系统

4.5.1 视线制导原理

4.5.2 路径点的切换

4.6 基于视线的无人直升机进场制导系统结构配置

4.6.1 航向制导系统

4.6.2 速度控制系统

4.6.3 高度控制

4.7 无人直升机进场轨迹跟踪仿真验证

第五章 直升机起降自主飞行制导系统

5.1 引言

5.2 制导系统的一般结构

5.3 直升机舰上起飞过程及轨迹生成

5.3.1 起飞时乙轴的轨迹生成

5.3.2 起飞时X.轴的轨迹生成

5.4 直升机着舰过程及轨迹生成

5.4.1 返航进场阶段轨迹生成

5.4.2 降落段轨迹设计

5.5 直升机起降自主飞行的仿真验证

5.5.1 LQR显模型飞控系统设计

5.5.2 自主起飞轨迹跟踪仿真

5.5.3 返航进场段轨迹跟踪仿真

5.5.4 着舰降落段轨迹跟踪仿真

第六章 具有甲板运动预估的无人直升机着舰制导系统

6.1 引言

6.2 着舰的规范要求

6.3 着舰制导系统的组成

6.4 甲板预估器的设计

6.4.1 确定模型阶数和参数

6.4.2 甲板运动预估算法

……

第七章 无人直升机降落在运动体上轨迹优化设计

第八章 无人直升机飞控系统控制律经典设计

第九章 直升机轨迹跟踪现代控制方法

第十章 无人直升机飞行控制系统实现技术

附录A 无人直升机动力学模型

参考文献

舰载无人直升机已是现代水面舰艇作战系统不可缺少的组成部分，在未来战争中也将起着重要作用。舰载无人直升机的技术核心是设计与开发一种十分有效的制导系统，使直升机自主安全地降落在作六自由度运动、着舰空间又十分有限的舰船甲板上。为开发这一着舰制导与控制技术，《无人直升机着舰制导与控制》在描述物理概念的基础上，着重研究进场着舰的基准期望轨迹，着舰制导与控制的总体结构配置，以及制导与飞控系统的设计与工程应用开发。
　　《无人直升机着舰制导与控制》主要内容为：无人直升机进场与着舰坐标体系的建立与着舰环境建模；无人直升机进场着舰制导系统三维期望轨迹的生成及相应的结构配置；基于视线的进场阶段制导系统开发设计；具有自主起降功能的着舰阶段制导系统设计；具有甲板运动预估的着舰阶段制导系统设计；无人直升机自动降落在运动体上的轨迹优化设计；制导系统及飞控系统的经典设计与现代控制设计方法；无人直升机飞行控制系统软硬件开发与技术实现。
　　《无人直升机着舰制导与控制》广泛地吸取了国外有关文献资料及南京航空航天大学直升机飞控研究团队的研究成果，可供从事这一研究领域的学者、工程人员借鉴与参考，亦可作为“导航、制导与控制”学科的研究生辅助教材。