第1章 绪论 1
1.1 无人系统的基本概念和内涵 1
1.2 无人系统的意义及作战使命分析 1
1.2.1 无人系统的意义 1
1.2.2 无人系统的任务使命 2
1.3 无人系统的作战运用准则 6
1.3.1 无人系统的军事需求与作战伦理之间的平衡 7
1.3.2 无人系统的运用准则 8
1.4 无人系统的发展现状及趋势分析 9
1.4.1 无人系统的发展现状 9
1.4.2 无人系统的发展趋势 10
第2章 军用无人系统的总体设计 14
2.1 用户需求分析 15
2.2 技术需求转化 16
2.2.1 功能需求 18
2.2.2 性能需求 18
2.2.3 接口需求 18
2.2.4 环境需求 18
2.2.5 可靠性需求 18
2.2.6 安全性需求 19
2.2.7 需求分解、分配和确认 19
2.2.8 技术标准 19
2.3 总体设计技术 21
2.3.1 逻辑分解 21
2.3.2 设计方案 21
2.4 多学科优化设计方法 25
2.4.1 多学科优化设计的知识体系 25
2.4.2 分析建模中的关键技术 25
2.4.3 多学科优化设计方法 28
第3章 无人系统的控制与导航制导技术 31
3.1 自动控制系统 31
3.1.1 控制系统总体 31
3.1.2 先进的控制技术 34
3.1.3 自动驾驶仪的实现 35
3.2 自主导航与制导技术 37
3.2.1 惯性导航技术 37
3.2.2 卫星导航技术 38
3.2.3 组合导航 40
3.2.4 导航技术发展趋势 41
3.2.5 自主制导技术 41
3.2.6 寻的制导技术 43
3.3 导航与控制系统 47
3.3.1 概述 47
3.3.2 导航系统与避障技术 48
3.3.3 基于图像的辅助导航技术 52
第4章 三维在线路径规划技术 58
4.1 在线路径规划及空间表示方法概述 58
4.1.1 在线路径规划方法 58
4.1.2 规划空间表示方法 58
4.2 Dubins路径 59
4.2.1 基本知识 59
4.2.2 Dubins路径的基本概念 60
4.2.3 微分几何法计算Dubins路径长度 61
4.2.4 两点间Dubins路径生成 64
4.2.5 仿真分析 65
4.3 三维路径生成方法 67
4.3.1 三维Dubins路径最优解分析 67
4.3.2 螺线模型三维Dubins路径生成方法 68
4.3.3 二平面模型三维Dubins路径生成 72
4.3.4 仿真分析 79
第5章 图像智能信息处理技术 81
5.1 图像配准技术 81
5.1.1 图像配准技术的发展现状 81
5.1.2 图像配准的方法综述 81
5.2 图像获取的系统模型 84
5.2.1 相机透视投影成像模型 84
5.2.2 相机运动与成像关系 86
5.3 图像特征提取方法 92
5.3.1 基于仿射不变量的特征区域提取 92
5.3.2 基于尺度空间的特征点提取 97
5.4 图像特征配准方法 105
5.4.1 相位相关法 105
5.4.2 特征点匹配法 106
5.4.3 最邻近的NN算法 107
5.4.4 k-d树算法 108
5.4.5 BBF算法 109
5.4.6 去除错误配准特征点算法 110
5.4.7 仿真分析 112
5.5 图像的拼接方法 114
5.5.1 图像变换与配准误差计算 114
5.5.2 图像变换插值 115
5.5.3 图像的融合研究 117
5.5.4 图像拼接方式 119
5.5.5 仿真分析 122
5.6 基于光流场的动目标信息提取技术 126
5.6.1 光流场 126
5.6.2 球面光流场 128
5.6.3 光流场分布 129
5.6.4 球面光流场景深信息提取 132
5.6.5 基于时空梯度的球面光流算法 135
5.6.6 景深探测机制与计算方法 136
5.6.7 球面光流场景深探测仿真实验 138
第6章 无人系统任务载荷与数据链路 142
6.1 任务载荷 142
6.1.1 不同任务使命下的有效载荷及设计 142
6.1.2 任务载荷的应用概况及发展趋势 150
6.2 数据链路 153
6.2.1 概述 153
6.2.2 数据链路的机构与原理 153
6.2.3 对数据链路的特别要求 154
6.2.4 数据链路的抗干扰分析 155
6.2.5 数据链路的发展趋势 156
6.3 无人系统的互操作技术 157
6.3.1 概述 157
6.3.2 互操作技术标准 158
6.3.3 人与无人系统之间的互操作技术 161
6.3.4 无人系统与有人武器系统的互操作技术 163
6.3.5 我国发展军用无人系统的互操作技术建议 165
第7章 炮射巡飞弹总体设计实例 167
7.1 炮射巡飞弹系统的系统分析 167
7.1.1 任务设想 167
7.1.2 系统需求分析 167
7.1.3 系统质量功能开发 168
7.1.4 系统功能流图 169
7.1.5 系统的顶层系统结构 169
7.1.6 技术指标分析 171
7.1.7 作战运用方式 171
7.2 炮射巡飞弹系统的概念设计与评估 173
7.2.1 概念设计 173
7.2.2 概念设计评估与向下选择 175
7.3 炮射巡飞弹系统的总体方案设计 178
7.3.1 总体技术方案 178
7.3.2 炮射巡飞弹系统工作过程分析 178
7.4 炮射巡飞弹系统的结构设计 184
7.4.1 母弹设计方案 184
7.4.2 套筒设计方案 187
7.4.3 巡飞弹设计方案 190
参考文献 195