第1章 绪论 1
1.1 无人机系统 2
1.2 协同控制 3
1.3 突发事件 5
1.3.1 无人机部件故障与失效 6
1.3.2 无人机受损 7
1.3.3 信息流故障 7
1.3.4 编队异常与碰撞 8
1.3.5 环境影响 9
1.3.6 本书概要 9
第2章 单无人机健康管理：回顾 11
2.1 被动与主动容错控制系统 12
2.2 故障／失效监测与诊断 13
2.3 控制重构 15
2.4 微型无人机和小型无人机的容错控制和故障／失效监测与诊断技术 16
第3章 无人机编队健康监视与自适应控制 17
3.1 无人机动力学、飞行控制和故障模型 20
3.1.1 ALTAV动力学与控制 21
3.1.2 四旋翼机动力学与控制 24
3.1.3 执行机构故障 26
3.2 编队控制 28
3.2.1 收缩理论基本原理 30
3.2.2 为实现编队控制综合的简化建模 31
3.2.3 编队控制目标 35
3.2.4 编队的闭环表达式 35
3.2.5 状态轨迹收敛性分析 40
3.2.6 考虑真实非线性动力学的无人机编队建模 49
3.2.7 长机航路与障碍／威胁规避 50
3.2.8 编队控制设计算法 51
3.3 基于观察器的分散式突发故障监测器 52
3.3.1 引言 52
3.3.2 无人机闭环动力学简化模型 54
3.3.3 干扰衰减的观察器相关概念 56
3.3.4 分散式突发故障监测器的综合 60
3.3.5 阈值的选取 67
3.3.6 分散式突发故障监测器设计算法 69
3.4 基于信号的分散式非突发故障监测器 69
3.4.1 引言 69
3.4.2 组网信息与耦合效应 71
3.4.3 航向角估计器 74
3.4.4 DNaFD统计测试 75
3.4.5 DNaFD设计算法 78
3.5 无人机指令自适应控制 79
3.6 仿真与试验 82
3.6.1 独轮车编队控制 82
3.6.2 四旋翼无人机编队控制 90
3.6.3 DAFD与ALTAV编队控制 91
3.6.4 DAFD与四旋翼无人机编队控制 99
3.6.5 DNaFD与ALTAV编队控制 102
3.6.6 关于同时发生多类型执行机构故障的分散式故障监测 109
3.6.7 含单无人机FDD系统的闭合回路中的DAFD/DNaFD 112
3.6.8 关于数字实现的一些说明 115
第4章 协同无人机系统的决策制定与健康管理 116
4.1 无人机编队协同集结 119
4.1.1 引言 119
4.1.2 相关工作 121
4.1.3 多编队问题 122
4.1.4 模型 123
4.1.5 马尔可夫决策过程在无人机遭遇威胁建模中的应用 134
4.1.6 编队问题 138
4.1.7 决策策略：信息完整 141
4.1.8 决策策略：环境信息部分已知 144
4.1.9 协同健康管理与决策制定系统的设计 153
4.2 信息流故障下的协同问题 154
4.2.1 引言 154
4.2.2 信息流故障对无人机决策策略的影响 156
4.2.3 健康状态估计 157
4.2.4 ？,Pi,γE,vj分布式计算 160
4.3 数值仿真 162
4.3.1 单目标区且环境信息完全已知 163
4.3.2 多目标且环境信息全部已知 168
4.3.3 马尔可夫决策过程受扰动的情况 172
4.3.4 部分已知环境中的多区域监视 173
4.3.5 信息流故障 175
4.4 优化算法的分布式并行实现 176
4.4.1 引言 176
4.4.2 结构 176
4.4.3 分布式并行仿真环境 178
4.4.4 实验 179
参考文献 182
缩略词 199