目錄
第1章 感知與避讓概述 1
1.1 感知與避讓的基本原理 1
1.2 感知與避讓的研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 機載感知技術(shù) 3
1.2.2 目標(biāo)跟蹤技術(shù) 6
1.2.3 避讓決策技術(shù) 7
1.3 DAA 系統(tǒng)概述 8
1.3.1 機載DAA設(shè)備架構(gòu) 9
1.3.2 地面DAA設(shè)備架構(gòu) 10
小結(jié) 11
習(xí)題 11
第2章 無人駕駛航空器感知技術(shù) 12
2.1 ADS-B監(jiān)視感知技術(shù) 12
2.2 1090ES鏈路 18
2.2.1 信號調(diào)制與解調(diào)技術(shù) 18
2.2.2 報文編碼與解碼技術(shù) 21
2.3 UAT 鏈路 29
2.3.1 UAT數(shù)據(jù)鏈信號的調(diào)制與解調(diào) 30
2.3.2 數(shù)據(jù)鏈報文的編碼與解碼 33
2.4 ACAS X 42
2.4.1 ACAS X總體框架 42
2.4.2 前端監(jiān)視模塊 44
2.4.3 A/C模式的監(jiān)視 45
2.4.4 S 模式的監(jiān)視 49
2.4.5 ACAS Xu的功能特點 56
2.5 非合作感知技術(shù) 56
2.5.1 毫米波雷達 56
2.5.2 激光雷達 62
小結(jié) 65
習(xí)題 66
第3章 無人駕駛航空器目標(biāo)跟蹤技術(shù) 67
3.1 STM數(shù)據(jù)處理 67
3.1.1 數(shù)據(jù)處理流程 68
3.1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹 69
3.2 本機數(shù)據(jù)處理 69
3.2.1 高度和航向估計 69
3.2.2 本機其他入口點 72
3.3 入侵機數(shù)據(jù)處理 73
3.3.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 74
3.3.2 新建航跡文件 76
3.3.3 航跡關(guān)聯(lián) 77
3.3.4 航跡文件更新 79
3.3.5 航跡文件刪除 82
小結(jié) 83
習(xí)題 83
第4章 無人駕駛航空器避讓決策方法 84
4.1 RPD模型 84
4.2 FCM模型 86
4.3 MDP模型 87
4.3.1 馬爾可夫過程 87
4.3.2 馬爾可夫獎勵過程 88
4.3.3 馬爾可夫決策過程 89
4.4 無人駕駛航空器DAA中決策機制的設(shè)計 91
4.4.1 基于DAIDALUS算法的MDP模型建立 91
4.4.2 動態(tài)規(guī)劃算法 96
4.4.3 仿真案例 97
小結(jié) 103
習(xí)題 103
第5章 無人駕駛航空器避讓路徑規(guī)劃 104
5.1 位姿空間 104
5.1.1 位姿空間的構(gòu)建 105
5.1.2 位姿空間中的障礙物與路徑規(guī)劃 106
5.2 路徑搜索方法 108
5.2.1 基于圖搜索的路徑規(guī)劃方法 108
5.2.2 基于采樣的路徑規(guī)劃方法 112
5.3 優(yōu)化方法 114
5.3.1 基于數(shù)值優(yōu)化的方法 114
5.3.2 基于啟發(fā)式優(yōu)化的方法 116
5.4 人工勢場法 121
小結(jié) 124
習(xí)題 124
第6章 無人駕駛航空器動態(tài)沖突避讓系統(tǒng) 125
6.1 DAA模塊的工作原理 125
6.1.1 DAA系統(tǒng)概述 125
6.1.2 DAA處理器 126
6.2 DAA凈空模型構(gòu)建 128
6.2.1 凈空模型的進展 128
6.2.2 距離和時間變量 130
6.2.3 DWC的數(shù)學(xué)定義 132
6.3 UAS通行路權(quán)授權(quán) 133
6.3.1 垂直匯聚沖突 134
6.3.2 平面明確沖突 134
6.3.3 水平模糊沖突 135
6.4 UAS的機動性能要求 139
6.4.1 DAA水平機動能力 139
6.4.2 DAA垂直機動能力 140
6.4.3 LoWC的機動時間 141
6.4.4 初始機動范圍 143
6.5 DAIDALUS算法實現(xiàn) 144
6.5.1 獲得相對狀態(tài) 144
6.5.2 探測與警報 145
6.5.3 規(guī)劃機動引導(dǎo) 148
6.6 仿真案例 153
6.6.1 仿真環(huán)境設(shè)計 153
6.6.2 仿真結(jié)果分析 154
小結(jié) 158
習(xí)題 158
參考文獻 159