INS/GNSS組合導(dǎo)航模式下無人機(jī)隱蔽性欺騙方法
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本書對導(dǎo)航終端欺騙技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)梳理,分析了INS/GNSS組合導(dǎo)航模式下無人機(jī)隱蔽性欺騙的一系列關(guān)鍵技術(shù),設(shè)計了面向不同導(dǎo)航終端(純衛(wèi)星導(dǎo)航或組合導(dǎo)航)、不同任務(wù)背景(定點(diǎn)捕獲、定向驅(qū)離等)下最優(yōu)的衛(wèi)星導(dǎo)航誘騙策略,研制了導(dǎo)航欺騙信號生成的地面控制軟件(模塊),并通過多次針對小型無人機(jī)的導(dǎo)航欺騙實驗進(jìn)行了驗證。本書系統(tǒng)性介紹了INS/GNSS組合導(dǎo)航模式下無人機(jī)隱蔽性欺騙的關(guān)鍵技術(shù)研究成果,突出工程實踐與實驗驗證,有助于為相關(guān)專業(yè)人員提供有價值的技術(shù)參考。
第1章 緒論1.1 研究背景與意義1.1.1 研究背景1.1.2 研究意義1.2 欺騙式干擾技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析1.2.1 國外研究現(xiàn)狀1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀1.2.3 本研究領(lǐng)域存在的問題1.3 研究目標(biāo)、主要內(nèi)容、組織結(jié)構(gòu)、主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)1.3.1 研究目標(biāo)1.3.2 主要內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)1.3.3 主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)第2章 欺騙式干擾對組合導(dǎo)航系統(tǒng)的影響機(jī)理分析2.1 衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航原理2.1.1 INS/GNSS組合導(dǎo)航模型2.1.2 INS/GNSS組合導(dǎo)航濾波器2.2 組合導(dǎo)航濾波器穩(wěn)態(tài)增益矩陣2.2.1 穩(wěn)態(tài)增益矩陣的求解2.2.2 穩(wěn)態(tài)增益矩陣中各個元素的含義2.2.3 影響組合導(dǎo)航濾波器輸出估計值的主要因素2.3 欺騙式干擾對組合導(dǎo)航位置輸出影響程度的可操縱性分析2.4 欺騙式干擾對組合導(dǎo)航位置輸出影響程度的穩(wěn)定性分析2.5 欺騙式干擾對組合導(dǎo)航姿態(tài)估計值的影響2.6 INS/GNSS組合導(dǎo)航模式下位置精確定點(diǎn)欺騙偏移方案設(shè)計2.6.1 虛假衛(wèi)星信號的設(shè)計與構(gòu)造2.6.2 仿真驗證與分析2.7 小結(jié)第3章 基于欺騙式干擾的無人機(jī)捕獲與控制方法研究3.1 無人機(jī)導(dǎo)航與控制器模型3.1.1 無人機(jī)的INS/GNSS組合導(dǎo)航系統(tǒng)3.1.2 無人機(jī)的軌跡跟蹤控制器3.1.3 仿真驗證與分析3.2 組合導(dǎo)航模式下的無人機(jī)隱蔽性欺騙方法研究3.2.1 欺騙跟蹤控制器設(shè)計3.2.2 無人機(jī)欺騙式干擾過程設(shè)計3.2.3 欺騙方法的隱蔽性分析與探討3.2.4 仿真驗證與分析3.3 無人機(jī)欺騙方法的誤差特性分析3.3.1 欺騙跟蹤控制器估計無人機(jī)初始狀態(tài)誤差的影響機(jī)理分析3.3.2 欺騙跟蹤控制器估計無人機(jī)初始狀態(tài)誤差的收斂性分析3.3.3 仿真驗證與分析3.4 小結(jié)第4章 針對多旋翼無人機(jī)的欺騙控制策略研究4.1 旋翼類型無人機(jī)動力學(xué)模型4.2 四旋翼無人機(jī)的控制器分析4.2.1 姿態(tài)控制器4.2.2 位置控制器4.2.3 四旋翼無人機(jī)的閉環(huán)控制律分析4.2.4 仿真驗證與分析4.3 欺騙式干擾對四旋翼無人機(jī)系統(tǒng)的影響4.3.1 欺騙式干擾對無人機(jī)系統(tǒng)的影響4.3.2 仿真驗證與分析4.4 四旋翼無人機(jī)欺騙方法的隱蔽性優(yōu)化設(shè)計4.4.1 利用軌跡誘導(dǎo)的無人機(jī)隱蔽性欺騙控制策略研究4.4.2 仿真驗證與分析4.5 小結(jié)第5章 針對固定翼無人機(jī)的欺騙控制策略研究5.1 固定翼無人機(jī)系統(tǒng)模型5.1.1 動力學(xué)方程5.1.2 運(yùn)動學(xué)方程5.2 固定翼無人機(jī)控制器分析5.2.1 無人機(jī)控制原理5.2.2 仿真驗證與分析5.3 針對固定翼無人機(jī)的隱蔽性欺騙控制方法研究5.3.1 基于逐點(diǎn)拉偏的無人機(jī)隱蔽性欺騙控制方法5.3.2 欺騙仿真系統(tǒng)模塊介紹與分析5.3.3 仿真驗證與分析5.4 小結(jié)第6章 無人機(jī)欺騙原理系統(tǒng)實驗驗證6.1 無人機(jī)欺騙實驗方案設(shè)計6.2 虛假衛(wèi)星信號生成器6.2.1 虛假衛(wèi)星信號生成6.2.2 純衛(wèi)星導(dǎo)航終端的實驗6.2.3 組合導(dǎo)航終端的實驗6.3 無人機(jī)欺騙驗證系統(tǒng)構(gòu)建6.3.1 實驗靶機(jī)6.3.2 無人機(jī)飛行狀態(tài)的測量設(shè)備6.4 無人機(jī)欺騙測試試驗與分析6.4.1 總的無人機(jī)欺騙效果分析6.4.2 欺騙對無人機(jī)慣導(dǎo)輸出的影響6.4.3 欺騙對無人機(jī)姿態(tài)的影響6.4.4 欺騙對無人機(jī)速度的影響6.4.5 虛假衛(wèi)星信號接入接出性能分析6.5 無人機(jī)應(yīng)用性欺騙測試試驗與分析6.6 小結(jié)第7章 研究結(jié)論與展望7.1 研究結(jié)論7.2 研究展望參考文獻(xiàn)附錄