AUV水下地形輔助導航技術 陳鵬雲 9787560345352 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《AUV水下地形輔助導航技術》系統地介紹了水下地形輔助導航技術在AUV水下導航領域的發展與應用。
《AUV水下地形輔助導航技術》全書共6章，內容主要包括緒論、水下地形導航技術概述、多波束測深數據處理和地形匹配單元組建、水下地形匹配演算法、水下地形可導航區域分析、水下地形輔助導航系統。
《AUV水下地形輔助導航技術》是作者多年在該領域工作的基礎上分析總結而成的，其內容基本覆蓋了水下地形輔助導航技術的知識專題及發展方向。
《AUV水下地形輔助導航技術》適合高等院校相關專業的研究生和高年級本科生閱讀，也可供從事水下無人航行器水下導航研究與應用、水下地形輔助導航技術研究的科技工作者和工程技術人員參考和使用。

目錄
第1章 緒論
1 1 AUV水下導航技術概述
1 2 AUV水下地形輔助導航技術國內外研究現狀
1 3 AUV水下地形導航系統的組成
1 3 1 參考導航單元
1 3 2 水深測量單元
1 3 3 地形匹配單元
1 4 水下地形導航的特殊性
本章參考文獻
第2章 水下地形導航技術概述
2 1 地形導航原理
2 2 水下地形導航模型
2 2 1 狀態空間模型
2 2 2 數字地形模型
2 2 3 影響地形匹配性能的主要因素
2 3 典型的地形匹配方法
2 3 1 基於擴展卡爾曼濾波的地形匹配方法
2 3 2 基於相關性的地形匹配方法
2 3 3 基於直接概率準則的地形匹配方法
2 4 不同測深感測器的特點與優勢
2 5 水下地形匹配的關鍵技術
本章參考文獻
第3章 多波束測深數據處理和地形匹配單元組建
3 1 多波束測深系統
3 1 1 多波束測深系統構成
3 1 2 多波束測深原理
3 1 3 GeoSwathplus相干型多波束測深系統
3 2 多波束測深數據的處理流程
3 2 1 聲線的追蹤與補償
3 2 2 海底歸位處理
3 2 3 多波束測深數據處理流程
3 3 多波束測深數據的濾波方法
3 3 1 多波束測深數據濾波的基本原則
3 3 2 基於動態聚類模型的單ping濾波方法
3 3 3 基於Alpha-Shapes模型的單ping濾波方法
3 3 4 基於趨勢面濾波的多波束測深數據濾波方法
3 4 實時地形數據建模
3 4 1 單波束測深數據建模
3 4 2 多波束測深數據建模
3 4 3 DVL測深數據建模
3 5 DTM生成方法與存儲模型
3 5 1 基於電子海圖數據生成DTM
3 5 2 基於多波束測深數據生成DTM
3 5 3 基於分層結構的DTM存儲
3 6 地形匹配搜索區域的選擇
本章參考文獻
第4章 水下地形匹配演算法
第5章 水下地形可導航區域分析
第6章 水下地形輔助導航系統
名詞索引

前言/序言
在自主式水下無人航行器（AUV）的各個子系統中，導航系統的精度和可靠性直接關係到AUV能否順利完成預定任務並安全返回，因此構建精確、可靠、自主的導航系統一直是AUV研究的一個重要內容和關鍵技術。傳統的慣性導航和航位推算導航存在累積誤差，需要定期上浮接收衛星定位信號作為新的修正導航參考值，不能滿足AUV「長期、隱蔽、全天候、高精度」的導航要求。
近年來隨著多波束測深技術的發展，獲取高精度水下數字地形成為可能，作為一種給慣性導航系統和航位推算系統提供精確位置修正的有效方法，水下地形輔助導航技術得到了世界各國的廣泛重視。在此背景下，作者自2010年起在李曄教授的指導下開始從事AUV水下地形輔助導航的研究工作，並取得了一些積極的成果。本書作者整理和總結了多年來的研究成果，力圖讓讀者全面理解AUV水下地形輔助導航的有關技術，給相關領域的科研人員提供參考。
全書共6章。
第1章為緒論，全面介紹了AUV水下導航技術和AUV水下地形輔助導航技術國內外研究現狀，並討論了AUV水下地形導航系統的組成和水下地形導航的特殊性。
第2章為水下地形導航技術概述，介紹了地形導航原理、水下地形導航模型、典型地形匹配方法、匹配感測器特點和關鍵技術。
第3章為多波束測深數據處理和地形匹配單元組建，從多波束測深系統構成開始，分別介紹了多波束測深數據的處理流程、濾波方法，以及實時地形數據建模、DTM生成方法與存儲模型、地形匹配搜索區域的選擇。
第4章為水下地形匹配演算法，重點描述地形匹配搜索定位演算法和地形輔助導航濾波演算法的原理、公式推導和演算法流程。
第5章為水下地形可導航區域分析，討論了地形特徵的衡量、地形適配性分析、最優適配區域劃分和地形輔助導航最優路徑規劃。
第6章為水下地形輔助導航系統，主要介紹水下地形輔助導航的修正方式、誤差分析，並進行了水下地形輔助導航系統的設計和水下地形輔助導航的外場試驗。
特別感謝哈爾濱工程大學李曄教授、中國艦船研究設計中心陳小龍博士在研究中給予的指導和支持，感謝武漢理工大學董早鵬副教授、河海大學王汝鵬博士后、國家深海基地管理中心沈鵬工程師、哈爾濱工程大學馬騰博士后等在研究中提供的幫助，感謝哈爾濱工程大學、晉西工業集團有限責任公司和中北大學在研究過程中給予的支持，感謝學生張國兵、關通、常哲、李佳成、馬英琪等在本書撰寫過程中提供的幫助。