本书主要介绍了无人系统的设计与集成，对无人系统的总体设计以及相关技术进行了详细描述。全书共分7章，首先总结了无人系统的概念、意义、作战运用準则以及无人系统的发展，然后不仅从总体上对无人系统的设计进行了讨论，还对无人系统的控制与导航制导技术、三维线上路径规划技术以及图像智慧型信息处理技术等分技术进行了详细介绍，又对无人系统的任务载荷与数据链路进行了分析和介绍，最后以炮射巡飞弹的总体设计为例对于无人系统的总体设计进行了具体分析和阐述。本书内容建立在多年相关领域教学和科研工作基础之上，是对无人系统总体设计与集成以及关键技术的经验总结，对未来无人系统领域的研究具有很好的借鉴作用。本书可以作为兵器、航空航天等国防科技领域工程技术人员以及科研工作者的学习参考书，也可以作为相关专业的研究生教材。

目录

第1章绪论1
1.1无人系统的基本概念和内涵1
1.2无人系统的意义及作战使命分析1
1.2.1无人系统的意义1
1.2.2无人系统的任务使命2
1.3无人系统的作战运用準则6
1.3.1无人系统的军事需求与作战伦理之间的平衡7
1.3.2无人系统的运用準则8
1.4无人系统的发展现状及趋势分析9
1.4.1无人系统的发展现状9
1.4.2无人系统的发展趋势10
第2章军用无人系统的总体设计14

2.1用户需求分析15
2.2技术需求转化16
2.2.1功能需求18
2.2.2性能需求18
2.2.3接口需求18
2.2.4环境需求18
2.2.5可靠性需求18
2.2.6安全性需求19
2.2.7需求分解、分配和确认19
2.2.8技术标準 19
2.3总体设计技术21
2.3.1逻辑分解21
2.3.2设计方案21
2.4多学科最佳化设计方法25
2.4.1多学科最佳化设计的知识体系25
2.4.2分析建模中的关键技术25
2.4.3多学科最佳化设计方法28
第3章无人系统的控制与导航制导技术31
3.1自动控制系统31
3.1.1控制系统总体31
3.1.2先进的控制技术34
3.1.3自动驾驶仪的实现35
3.2自主导航与制导技术37
3.2.1惯性导航技术37
3.2.2卫星导航技术38
3.2.3组合导航40
3.2.4导航技术发展趋势41
3.2.5自主制导技术41
3.2.6寻的制导技术43
3.3导航与控制系统47
3.3.1概述47
3.3.2导航系统与避障技术48
3.3.3基于图像的辅助导航技术52
第4章三维线上路径规划技术58
4.1线上路径规划及空间表示方法概述58
4.1.1线上路径规划方法58

4.1.2规划空间表示方法58
4.2Dubins路径59
4.2.1基本知识59
4.2.2Dubins路径的基本概念60
4.2.3微分几何法计算Dubins路径长度61
4.2.4两点间Dubins路径生成64
4.2.5仿真分析65
4.3三维路径生成方法67
4.3.1三维Dubins路径最优解分析67
4.3.2螺线模型三维Dubins路径生成方法68
4.3.3二平面模型三维Dubins路径生成72
4.3.4仿真分析79〖HJ〗

第5章图像智慧型信息处理技术81
5.1图像配準技术81
5.1.1图像配準技术的发展现状81
5.1.2图像配準的方法综述81
5.2图像获取的系统模型84
5.2.1相机透视投影成像模型84
5.2.2相机运动与成像关係86
5.3图像特徵提取方法92
5.3.1基于仿射不变数的特徵区域提取92
5.3.2基于尺度空间的特徵点提取97
5.4图像特徵配準方法105
5.4.1相位相关法105
5.4.2特徵点匹配法106
5.4.3最邻近的NN算法107
5.4.4k-d树算法108
5.4.5BBF算法109
5.4.6去除错误配準特徵点算法110
5.4.7仿真分析112
5.5图像的拼接方法114
5.5.1图像变换与配準误差计算114
5.5.2图像变换插值115
5.5.3图像的融合研究117
5.5.4图像拼接方式119
5.5.5仿真分析122
5.6基于光流场的动目标信息提取技术126
5.6.1光流场126
5.6.2球面光流场128
5.6.3光流场分布129
5.6.4球面光流场景深信息提取132
5.6.5基于时空梯度的球面光流算法135
5.6.6景深探测机制与计算方法136
5.6.7球面光流场景深探测仿真实验138

第6章无人系统任务载荷与数据链路142
6.1任务载荷142
6.1.1不同任务使命下的有效载荷及设计142
6.1.2任务载荷的套用概况及发展趋势150
6.2数据链路153
6.2.1概述153
6.2.2数据链路的机构与原理153
6.2.3对数据链路的特别要求154
6.2.4数据链路的抗干扰分析155
6.2.5数据链路的发展趋势156
6.3无人系统的互操作技术157
6.3.1概述157
6.3.2互操作技术标準158
6.3.3人与无人系统之间的互操作技术161
6.3.4无人系统与有人武器系统的互操作技术163
6.3.5我国发展军用无人系统的互操作技术建议165
第7章炮射巡飞弹总体设计实例167
7.1炮射巡飞弹系统的系统分析167
7.1.1任务构想167
7.1.2系统需求分析167
7.1.3系统质量功能开发168
7.1.4系统功能流图169
7.1.5系统的顶层系统结构169
7.1.6技术指标分析171
7.1.7作战运用方式171
7.2炮射巡飞弹系统的概念设计与评估173
7.2.1概念设计173
7.2.2概念设计评估与向下选择175
7.3炮射巡飞弹系统的总体方案设计178
7.3.1总体技术方案178
7.3.2炮射巡飞弹系统工作过程分析178
7.4炮射巡飞弹系统的结构设计184
7.4.1母弹设计方案184
7.4.2套筒设计方案187
7.4.3巡飞弹设计方案190
参考文献195"