青年拔尖人才说导航与控制 第1辑

1.北航零壹沙龙活动主题以国家重大战略需求为先导，强化基础性、前瞻性和战略高技术研究，在学术圈不断取得影响力。 2.本书收录了北京航空航天大学科学技术研究院15位青年拔尖人才的科普报告，通俗易懂，涵盖导航与控制领域前沿科学知识。 3.本书内容丰富、实用，介绍了多个领域的导航与控制技术，并涉及无人机、飞行器等应用。 4.书中文章作者大都是近年回国的青年学术骨干，在航空航天、材料、激光、微机电系统等领域取得了丰富的成果，这些成果的出版一方面可以向普通读者普及当今世界优选技术的发展潮流，另一方面也可以给相关的科研人员的研究方向提供参考。 5.适合广大科技爱好者阅读，也可作为相关专业研究人员的参考书，具有较高的启发性和参考价值。

本书基于北京航空航天大学科学技术研究院组织的“零壹科学沙龙”智能制造专题研讨活动，在15篇由青年拔尖人才基于各自取得的阶段性科研成果所做的科普报告的基础上整理、集结而成。全书主要涵盖了谐振式惯性传感器、航空导航、天文导航、视觉定位导航、随机无线电信号导航、生物自然光场导航、混合式惯性导航、组合导航、仿生变构型灵巧作业无人机、多旋翼飞行器、临近空间飞艇、低空多机自主冲突解脱技术、多无人机协同、集群智能协同控制、无人机群智汇聚控制等内容。 本书以科普化的语言介绍导航与控制领域前沿的科学知识，适合广大科技爱好者阅读，也可作为相关专业研究人员的参考书。

北京航空航天大学科学技术研究院是学校设立的负责学校科研管理服务的行政机构之一，其主要职能是负责全校科研项目、科研基地、科技成果转化及相关科研活动的组织、管理、服务和风险控制，在国家教育和科技创新政策方针的指导下，科研院对接上级部门，联动校内各部门，全力服务全校师生，调动师生科技创新积极性，支撑学校“双一流”建设，服务立德树人根本任务。

谐振式传感器技术及应用/1
谐振式传感器的基本结构与应用特点/3
谐振式加速度传感器/5
谐振式角速度传感器/9
谐振式压力传感器/16
结语/23
参考文献/24

航空导航最小运行网络技术/26
民用航空导航系统的发展历史/27
航空导航最小运行网络/34
泛源融合导航信号可信监测关键技术/38
结语/41
参考文献/41

天文导航的前世今生/45
天文导航的基本原理及关键技术/46
天文导航的起源—灿烂的中华文化与大航海时代/49
天文导航的应用现状/51
北航在航天器自主天文导航方面的研究进展/58
结语/58
参考文献/59
从生物视觉到机器视觉，再到类脑视觉—视觉定位导航的发展及应用/66
什么是视觉定位导航/67
生物视觉及定位导航应用/68
从生物视觉定位导航到机器视觉定位导航/72
从机器视觉定位导航到类脑视觉定位导航/84
结语/93
参考文献/94

从确定到随机—随机无线电导航定位/97
什么是无线电导航定位/98
当前无线电导航定位系统是如何工作的/100
随机无线电导航定位的概念/102
天基随机无线电导航定位方法/104
陆基随机无线电室外导航定位方法/108
陆基随机无线电室内导航定位方法/111
结语/114
参考文献/114

从生物理解到仿生智能—仿生偏振组合导航/119
仿生感知的内涵/120
仿生导航的研究意义/121
仿生导航的典型案例/122
仿生偏振组合导航技术的研究现状/124
应用前景/126
结语/127
参考文献/128

惯性导航中的“1+1>2”—混合式惯性导航系统/133
什么是惯性导航/134
如何使惯性导航的定位更加精准/135
混合式惯性导航系统新技术途径的提出/135
混合式惯性导航系统的效果/139
混合式惯性导航系统的关键技术/144
多套混合式惯性导航系统的协同导航/146
结语/147
参考文献/148

从单一信源到多源互补—组合导航/150
典型的载体导航方法/152
组合导航/154
组合导航系统的应用/161
结语/165
参考文献/165

仿生变构型灵巧作业无人机/168
仿生变构型灵巧作业无人机的由来/169
仿生变构型灵巧作业无人机的国内外研究现状/171
仿生变构型灵巧作业无人机的技术内涵和瓶颈难题/176
团队研究方向进展/178
结语/181
参考文献/182

控制界的“果蝇”—多旋翼飞行器/189
什么是多旋翼飞行器/190
多旋翼飞行器的发展历史/191
多旋翼飞行器的飞行原理和特性/193
团队在多旋翼飞行器方面的研究进展/199
多旋翼飞行器的未来发展趋势/203
结语/207
参考文献/208

临近空间飞艇及智能控制/211
临近空间及临近空间飞行器的战略价值/212
临近空间飞行器的种类及其发展/214
临近空间飞艇的关键技术/220
临近空间飞艇的飞行控制技术/224
临近空间飞艇的智能控制/229
结语/233
参考文献/234

低空多飞行器自主冲突解脱技术/238
“低空飞行”时代的机遇与挑战/239
什么是多飞行器冲突解脱/241
低空多飞行器自主冲突解脱问题研究现状/243
未来发展趋势/247
结语/248
参考文献/248

从单机自主控制到面向察打任务的多无人机协同/252
无人机的任务使命与应用/253
多无人机协同作战的任务需求/254
多无人机协同控制的关键技术与内涵/257
多无人机协同控制的未来发展与创新/267
结语/273
参考文献/274

集群智能协同控制/278
什么是集群智能协同控制/279
集群智能协同控制的过去和现在 /280
集群智能协同控制的技术内涵/287
集群智能与协同控制领域的进展/290
集群智能的未来/295
结语/295
参考文献/296

从生物群集行为到无人机群智汇聚控制/299
生物群集启发无人机集群/300
典型的生物群集行为/301
如何理解群智汇聚/303
无人机集群系统/305
基于生物群集行为的无人机群智汇聚控制/309
结语/311
参考文献/312