具体描述
内容简介
《小型无人机理论与应用》探讨了理解无人机问题所必需的物理系统和传感器方面的关键知识，包括底层的自动驾驶仪稳定性和高层的路径规划功能，对理解固定翼无人机的动态特性、控制和导航的关键概念和技术进行了全面且精炼的介绍，使具有初步控制或机器人背景的读者能够很快进入到无人机研究领域。同时《小型无人机理论与应用》引导读者从刚体动力学人手，经过空气动力学、稳定性分析和用板载传感器进行状态估计，最后实现穿越障碍物的飞行。为了帮助理解，还设计了丰富的利用Matlab／Simulink环境的仿真项目。读者以刚体动力学建模开始，然后加入空气动力学和传感器模型，可以开发底层的自动驾驶仪程序、状态估计器和轨迹跟踪路线，也可以设计高层的路径规划算法。目录
第1章 引言1．1 系统架构
1．2 设计模型
1．3 设计项目
第2章 坐标系
2．1 旋转矩阵
2．2 MAV坐标系
2．2．1 惯性坐标系Fi
2．2．2 飞机坐标系Fv
2．2．3 飞机-1坐标系Fv1
2．2．4 飞机-2坐标系Fv2
2．2．5 机体坐标系Fb
2．2．6 稳定坐标系Fs
2．2．7 风轴坐标系Fw
2．3 空速、风速和地速
2．4 风速三角
2．5 矢量的微分
2．6 本章小结
注释和参考文献
2．7 设计项目
第3章 运动学与动力学
3．1 状态变量
3．2 运动学
3．3 刚体动力学
3．3．1 平移运动
3．3．2 旋转运动
3．4 本章小结
注释和参考文献
3．5 设计项目
第4章 力与力矩
4．1 重力
4．2 空气动力与力矩
4．2．1 控制面
4．2．2 纵轴空气动力学
4．2．3 横向空气动力学
4．2．4 空气动力学系数
4．3 推进力与力矩
4．3．1 推进器推力
4．3．2 推进器扭矩
4．4 空气干扰
4．5 本章小结
注释和参考文献
4．6 设计项目
第5章 线性设计模型
5．1 非线性运动方程的总结
5．2 协调转弯
5．3 平衡条件
5．4 传递函数模型
5．4．1 横向传递函数
5．4．2 纵向传递函数
5．5 线性状态空间模型
5．5．1 线性化
5．5．2 横向状态空间方程
5．5．3 纵向状态空间方程
5．5．4 降阶模式
5．6 本章小结
注释和参考文献
5．7 设计项目
第6章 基于连续闭环的自动驾驶仪设计
6．1 连续闭环
6．2 饱和约束和性能
6．3 横向自动驾驶仪
6．3．1 滚转姿态环设计
6．3．2 航迹保持
6．3．3 侧滑保持
6．4 纵向自动驾驶仪
6．4．1 俯仰姿态控制
6．4．2 利用俯仰指令的高度控制
6．4．3 利用俯仰指令的空速控制
6．4．4 利用油门的空速控制
6．4．5 高度控制状态机
6．5 PID环的数字实现
6．6 本章小结
6．6．1 横向自动驾驶仪设计过程总结
6．6．2 纵向自动驾驶仪设计过程摘要
注释和参考文献
6．7 设计项目
第7章 MAV的传感器
7．1 加速度计
7．2 速率陀螺
7．3 压强传感器
7．3．1 高度测量
7．3．2 空速传感器
7．4 数字指南针
7．5 全球定位系统
7．5．1 GPS测量误差
7．5．2 GPS定位误差的瞬时特性
7．5．3 GPS速率测量
7．6 本章小结
注释和参考文献
7．7 设计项目
第8章 状态估计
8．1 基准机动飞行
8．2 低通滤波器
8．3 逆推传感器模型状态估计
8．3．1 角速率
8．3．2 高度
8．3．3 空速
8．3．4 转动和倾斜角度
8．3．5 位置、航线和对地速率
8．4 动态观测器理论
8．5 连续一离散卡尔曼滤波器推导
8．6 姿态估计
8．7 GPS平滑
8．8 本章小结
注释和参考文献
8．9 设计项目
第9章 制导系统的设计模型
9．1 自动驾驶仪模型
9．2 受控飞行的运动模型
9．2．1 协调转弯
9．2．2 加速爬升
9．3 运动制导模型
9．4 动态制导模型
9．5 本章小结
注释和参考文献
9．6 设计项目
第10章 直线和轨道跟踪
10．1 直线路径跟随
10．1．1 直线跟随的纵向制导策略
10．1．2 直线跟随的侧向制导策略
10．2 轨道跟随
10．3 本章小结
注释和参考文献
10．4 设计项目
第11章 路径管理器
11．1 位置点间的转换
11．2 Dubins路径
11．2．1 Dubins路径定义
11．2．2 路径长度计算
11．2．3 Dubins路径追踪算法
11．3 本章小结
注释和参考文献
11．4 设计项目
第12章 路径规划
12．1 点到点算法
12．1．1 维诺图
12．1．2 快速探测随机树
12．2 覆盖算法
12．3 本章小结
注释与参考文献
12．4 设计项目
第13章 基于视觉的导航
13．1 框架、相机坐标系与投影几何
13．1．1 相机模型
13．2 框架指向
13．3 地理定位
13．3．1 使用平地模型确定到目标的距离
13．3．2 使用扩展卡尔曼滤波进行地球定位
13．4 图像平面内目标运动预估
13．4．1 数字低通滤波器和差分
13．4．2 旋转导致的视运动
13．5 碰撞时间
13．5．1 由目标尺寸计算碰撞时间
13．5．2 由平面地球模型计算碰撞时间
13．6 精确着陆
13．7 本章小结
注释和参考文献
13．8 设计项目
附录A 术语和符号
术语
符号
附录B 四元数
B．1 四元数的旋转
B．2 飞机的运动学和动力学方程
B．2．1 用单位四元数姿态表征的12状态-6自由度动力学模型
B．3 欧拉角和四元数之间的转换
附录C 动画仿真
C．1 利用Matlah进行图形处理
C．2 动画举例：倒立摆
C．3 动画举例：线绘航天器
C．4 动画举例：使用顶点和面的航天器
附录D 基于S-函数的Simulink建模
D．1 举例：二阶微分方程
D．1．1 1级m文件S一函数
D．1．2 C文件S一函数
附录E 机身参数
E．1 Zagi飞翼
E．2 无人机
附录F 在Simulink中修正和线性化
F．1 使用Simulink中的trim命令
F．2 trim的数值计算
F．2．1 修正算法
F．2．2 梯度下降法的数值实现
F．3 利用Simulink的linmond命令生成状态空间模型
F．4 状态空间模型的数值计算
附录G 概率论要点
附录H 传感器参数
H．1 速率陀螺
H．2 加速度计
H．3 压力传感器
H．4 数字罗盘／磁力计
H．5 GPS
参考文献
用户评价
我特别喜欢这本书在介绍无人机通信系统时的详尽程度。我一直觉得，遥控器和无人机之间的“默契配合”是无人机能够稳定飞行的关键。书中对于不同通信协议的讲解，比如PWM、PPM、SBUS等等，以及它们在数据传输速率、抗干扰能力等方面的差异，让我对这个问题有了更深入的了解。作者还详细分析了遥控器和接收机之间的匹配问题，以及如何通过信道设置来避免干扰。我之前在尝试连接一些新的遥控器时，常常会遇到一些连接不上的问题，这本书的讲解让我明白了，原来很多时候是由于对通信协议的理解不够深入，或者信道设置不当所致。此外，关于遥测数据的传输和显示，也是我非常感兴趣的内容。书中展示了如何通过遥测系统，实时监测无人机的飞行状态，比如电池电量、GPS信号强度、飞行速度等等。这对于我这样喜欢自己动手组装和调试无人机的玩家来说，简直是太有用了。
评分本书对于小型无人机安全性的探讨，是我非常看重的一个方面。在享受无人机带来的便利和乐趣的同时，安全性始终是绕不开的话题。书中详细介绍了无人机飞行过程中可能遇到的各种安全隐患，比如飞行器故障、操作失误、以及天气因素等，并提出了相应的规避和应对措施。我尤其关注了关于“飞控失控保护”和“返航功能”的章节。作者用大量的篇幅讲解了这些安全机制的原理和实现方式，以及在实际飞行中如何正确设置和使用它们。比如，如何设置合理的失压返航高度，如何在低电量时触发自动返航，以及如何应对GPS信号丢失等情况。这些内容让我感到非常安心，也让我明白了，熟练掌握这些安全功能，是每一个无人机操作员的必备技能。此外，书中还对无人机的法律法规和伦理道德问题进行了探讨，这让我意识到，作为无人机的使用者，我们不仅要关注技术本身，也要遵守相关的规定，并承担起相应的社会责任。
评分这本书的理论部分，尤其是关于无人机飞行控制的章节，给我留下了非常深刻的印象。作者在讲解PID控制器时，用了很多形象的比喻，比如把无人机比作一个努力保持平衡的孩子，而PID控制器就是那个帮助孩子找到平衡点的“大脑”。这种生动的方式让我这个对控制理论不是很熟悉的读者，也能快速地理解其核心思想。书中还详细地阐述了各种传感器在无人机中的作用，比如陀螺仪、加速度计、磁力计等等，以及它们如何协同工作，为无人机提供准确的姿态和位置信息。我尤其对“姿态解算”部分很感兴趣，理解了欧拉角和四元数之间的转换，以及它们在无人机姿态估计中的重要性，感觉就像打通了任督二脉一样。作者还穿插了一些实际的案例，说明了在不同飞行环境下，如何调整控制参数以获得最佳的飞行性能。比如，在有风的情况下，需要如何优化PID的P、I、D值，才能让无人机更加稳定。这些内容让我觉得这本书不仅仅是纸上谈兵，而是真正从实践出发，提供了切实可行的解决方案。我甚至能想象到，如果按照书中的方法去调试，真的可以大幅提升无人机的飞行稳定性。而且，书中关于飞控算法的介绍，也让我看到了未来无人机自主飞行和智能决策的可能性，比如路径规划、避障等等，这些都是我一直非常关注的方面。
评分这本书的封面设计就足够吸引眼球了，那种简洁而又不失科技感的风格，让人一眼就能联想到现代化的无人机技术。拿到手里，纸张的触感也相当不错，厚实而有质感，翻阅起来很舒服。我最开始是被“小型无人机”这个标题吸引的，因为我一直对这些小巧灵活的飞行器充满好奇，总觉得它们在未来会有无限的可能。而“理论与应用”的组合，则暗示着这本书不仅仅是停留在概念层面，而是会深入探讨其背后的科学原理，并且将这些理论与实际的运用场景相结合。我非常期待书中能详细讲解小型无人机的气动布局、动力系统、飞行控制原理等核心技术，特别是关于如何实现稳定悬停和精确飞行的那些数学模型和算法，我一直觉得这是无人机技术最迷人的部分。同时，“应用”这两个字也让我对书中可能涉及的各个领域充满了想象，比如测绘、安防、影视拍摄、农业植保，甚至是一些更具未来感的场景，比如物流配送、环境监测等等。我希望作者能够通过生动的案例和图解，将这些抽象的技术原理转化为易于理解的知识，让我这个非专业人士也能领略到小型无人机技术的魅力。我甚至幻想书中会有一些关于无人机组装和维修的入门指南，那样的话就更完美了，毕竟理论学习之后，动手实践的冲动是必然的。总而言之，这本书给我带来的第一印象是非常积极和充满期待的，我迫不及待地想打开它，深入探索这个令人着迷的无人机世界。
评分这本书在探讨小型无人机应用时，不仅仅是列举了各种用途，而是深入分析了每个应用场景下，无人机所面临的挑战以及相应的技术解决方案。例如，在进行高精度航空摄影时，作者详细阐述了如何通过多重曝光、GPS差分定位、以及地面控制点等技术，来保证影像的几何精度和绝对精度。我之前对于“测绘”这个词，总觉得离我生活很遥远，但这本书让我看到，原来无人机正在以前所未有的方式，改变着我们对地理信息的获取和利用。在物流配送的应用场景中，书中讨论了无人机在续航能力、载重限制、以及复杂城市环境下的飞行安全等问题，并提出了一些前沿的解决方案，比如多机协同配送、自动起降站等。这些内容让我看到了无人机在未来改变我们生活方式的巨大潜力，也让我意识到，要实现这些愿景，还需要克服诸多技术上的难题。这本书的价值在于，它不仅展现了无人机的光明前景，也坦诚地指出了技术发展过程中可能遇到的瓶颈，并引导读者思考如何去突破这些瓶颈。
评分这本书的语言风格非常独特，既有严谨的科学表述，又不乏生动的比喻和通俗的解释，这对于我这样的非专业读者来说，简直是福音。我之前尝试过阅读一些关于无人机的专业书籍，但往往因为晦涩难懂的术语和公式而望而却步，而这本书却做到了深入浅出。作者在讲解复杂的理论概念时，总是能够找到恰当的类比，让抽象的知识变得具体可感。比如，在解释“万向节”在无人机稳定云台中的作用时，作者将其比喻成我们走路时，身体会自然地调整来保持平衡，这个类比让我瞬间就明白了其核心功能。而且，书中在介绍技术原理的同时，也穿插了很多实际操作中的注意事项和经验分享，这让我在学习理论知识的同时，也能了解到一些“潜规则”和“避坑指南”。例如，在讲解电池管理时，作者就特别强调了过充过放的危害，以及如何根据实际飞行需求选择合适的电池类型。这种贴近实际的写作方式，让我在阅读的过程中，不仅学到了知识，也积累了一些实用的技巧。我发现，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的前辈，在循循善诱地指导我如何更好地理解和应用无人机技术。
评分从这本书的整体结构来看，我能感受到作者在内容编排上的用心良苦。它不仅仅是一本理论性的学术著作，也不是一本简单的操作指南，而是巧妙地将理论与实践、宏观与微观、过去与未来有机地结合在了一起。每一章节之间的过渡都非常自然，从基础的飞行原理，到复杂的控制算法，再到各种实际应用场景的分析，层层递进，循序渐进。我喜欢这种由浅入深的学习方式，它能够帮助我逐步建立起对小型无人机技术的完整认知。而且，书中在讲解一些关键概念时，会引用大量的图表和示意图，这极大地提升了阅读的效率和趣味性。我尤其喜欢那些详细的电路图和三维模型图，它们能够帮助我更直观地理解无人机内部的构造和工作原理。在章节的最后，作者还常常会设置一些思考题或者小结，引导读者回顾和巩固所学知识。这种结构化的学习方式，让我觉得这本书不仅信息量大，而且易于消化和吸收，非常适合我这样的初学者，也能够为有一定基础的读者提供更深入的洞见。
评分这本书在探讨小型无人机发展趋势时，展现出了非常宏观的视野和前瞻性的思考。我一直对未来科技的发展充满好奇，而无人机无疑是其中一个非常重要的组成部分。书中对下一代无人机技术，比如人工智能在无人机上的应用、无人机集群协作、以及更加轻便高效的能源系统等方面进行了深入的探讨。我特别关注了关于“人工智能视觉识别”的章节，理解了无人机如何通过深度学习算法，来识别目标、进行环境感知，以及实现自主导航。这些技术让我看到了无人机在未来可以承担更多复杂的任务，比如在复杂的、人类难以进入的环境中进行探测和作业。同时，书中也讨论了小型无人机在城市空中交通、智能家居等领域的潜在应用，这让我对未来的生活充满了无限的遐想。作者并没有简单地罗列各种技术名词，而是通过分析当前技术瓶颈和未来发展方向，为读者勾勒出了一幅令人振奋的无人机技术发展蓝图。
评分在应用方面，这本书真是打开了我对小型无人机领域的一扇新视窗。我一直觉得无人机除了航拍，好像就没有别的什么用了，但这本书让我看到了它在各个行业的巨大潜力。比如，在农业领域，书中详细介绍了无人机如何用于精准喷洒农药、播种，以及对农作物进行长势监测。我之前完全没有想到，这么小的机器，竟然可以如此高效地改变传统的农业生产方式，减少人力投入，提高农药利用率，保护环境。然后是安防领域，书里描绘了无人机如何进行区域巡逻、搜救失踪人员、甚至是在灾难发生后进行勘察和物资投送。这些场景听起来就让人觉得非常震撼，也看到了无人机在保障社会安全方面的重要作用。还有在城市规划和基础设施建设中，无人机可以用来进行三维建模、地形测绘，这大大提高了工作的效率和精度。更让我惊叹的是，书中还提及了一些前沿的应用，比如利用无人机进行环境监测，测量空气质量、水质，甚至追踪野生动物。每一个应用场景的介绍，都伴随着具体的图示和案例分析，让我能够直观地感受到无人机技术带来的改变。我发现，原来小型无人机并不是一个孤立的技术，而是能够与我们生活的方方面面紧密结合，成为解决各种实际问题的有力工具。
评分书中对小型无人机各个部件的详细剖析，让我对这个小小的飞行器有了全新的认识。我一直以为无人机就是几个螺旋桨加上一个摄像头，但这本书让我看到了其中蕴含的复杂工程学和精密制造。从电机、电调、螺旋桨的选择，到机架的材料和结构设计，再到飞控系统和遥控器的通信协议，每一个环节都经过了精心的考量和设计。我特别关注了关于螺旋桨设计和选型的内容，理解了不同桨叶形状、尺寸和转速对无人机推力、效率和噪音的影响。作者还提供了详细的公式和图表，帮助读者计算和选择最适合自己应用的螺旋桨。此外，关于电机和电调的匹配问题，也得到了深入的讲解。我之前一直对此感到困惑，不知道如何才能让它们协同工作，达到最佳的性能。这本书的讲解让我茅塞顿开，明白了功率、电流、电压等参数的重要性，以及如何根据无人机的载重和飞行需求来选择合适的电机和电调。这种对细节的极致追求，让我看到了小型无人机技术背后强大的工程能力。
评分挺好的挺好的
评分做工精细，一分钱一分货。
评分挺好的挺好的
评分书没问题
评分书没问题
评分挺好的挺好的
评分先囤起来，有时间慢慢看。
评分好
评分书没问题
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 book.idnshop.cc All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有