智能自主無人機：先進任務與未來應用

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智能自主無人機：先進任務與未來應用

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內容描述

本書介紹了無人機完成典型任務的基本工作方法，
並指導如何採用不同的方法解決問題，使得任務與方法相適應。
因此，本書旨在為無人機項目提供系統工程方法，
真正找到獨立於應用之外的問題的解決方法。
本書首先介紹飛速發展的航空機器人領域的相關情況，
然後介紹無人機的任務框架，包括自主性、任務分析、
人-無人機協同、同構和異構無人機協同、無人機-無人地面車輛協同。
接著考慮通用機器人問題，包括定向運動和覆蓋等，還介紹了無人機部署、
巡察與捕獲，最後探討了無人機的重要應用——航空搜索、跟蹤與監視。
本書適用於無人機行業工程技術人員和研究工作者。對於工程技術人員，
它提供了根據任務分類的現有解決方案，包括：監視和偵察，三維繪圖，
城市監控，精準農業，林業，災害評估和監測，安全性，工業場地巡察，等等。
對於研究工作者，它提供了相關通用機器人問題的綜述，包括覆蓋和定向運動，
部署、巡察與捕獲，以及搜索、跟蹤與監視。
本書還給出許多相關領域問題的設計和分析，包括機器人技術、運籌學、控制理論和電腦科學等。

目錄大綱

CONTENTS目錄
譯者序
前言
第1章概述1
11引言1
12無人機系統的使用2
121條例2
122風險分析6
123經濟潛力8
124隱私問題9
13無人機系統9
131地面控制站11
132無人機操作員12
133無人機模擬13
14案例研究15
141工業應用16
142土木工程18
143安全保障20
144環境應用22
145精準農業25
146賑災27
147輔助通信系統33
15結論33
參考文獻34
第2章任務框架44
21引言44
22自主性45
221自主性級別45
222決策47
223基本原理50
23同構無人機協同54
231建模54
232規劃56
233協同路徑跟踪59
234通信61
235任務分配63
24異構無人機協同65
241一致性算法65
242任務分配66
25無人機-無人地面車輛協同67
251協調框架68
252相對定位方法68
253物流服務站69
26任務分析70
261方法71
262任務特異性75
263人-無人機協同80
27結論84
參考文獻84
第3章定向運動與覆蓋範圍92
31引言92
32初步研究92
321一般飛行器路徑問題92
322旅行商問題93
323郵遞員問題97
324背包問題103
33定向運動104
331公式化定向運動問題104
332無人機傳感器的選擇109
34覆蓋範圍110
341柵欄覆蓋112
342邊界覆蓋114
343區域覆蓋116
35結論135
參考文獻135
第4章部署、巡察與捕獲143
41引言143
42空中部署144
421部署問題144
422移動傳感器網絡152
43巡察160
431邊界巡察161
432區域合作巡察164
44捕獲172
441問題的表述172
442空中操縱178
45結論183
參考文獻184
第5章搜索、跟踪與監視192
51引言192
52搜索理論與決策支持的相關基礎194
521搜索問題的類型194
522攝像機屬性198
523操作人員200
53信息收集201
531檢測202
54目標的移動性205
541固定目標206
542移動目標207
55目標搜索和跟踪211
551協同監測212
552通信215
56監視218
561隨機監視策略218
562城市監控220
563山火邊界監控222
564概率天氣預報228
57結論229
參考文獻229
第6章總結235
縮寫詞對照表237