无人潜水器（海洋工程手册）

图书标准信息

• 作者 尼古劳斯·I.希洛斯 编；[美]托马斯·B.柯廷、[美]曼哈·R.达纳克、船海书局 译
• 出版社 上海交通大学出版社
• 出版时间 2018-08
• 版次 1
• ISBN 9787313197559
• 定价 550.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 275页

【内容简介】

　　《无人潜水器（海洋工程手册）》介绍了无人潜水器领域先进的关键技术和未来的研发方向。《无人潜水器（海洋工程手册）》内容分为13章，分别从高机动性仿生水下航行器、自主水下滑翔机、自主水下航行器导航、声通信、自主水下航行器入坞、非声学传感器、协同式航行器环境监测、协同式航行器目标跟踪等方面对无人潜水器进行系统论述。《无人潜水器（海洋工程手册）》适用于从事海洋装备研究和设计的工程技术人员，对于从事海洋科学研究的科技工作者也有非常重要的参考作用。

【目录】

第1章 高机动性仿生水下航行器
1．1 仿生机器人
1．2 生物启发流体动力学和控制理论基础
1．2．1 流体动力学
1．2．2 仿生运动控制规则和整合设计原理
1．3 较为成熟的新型生物启发航行器介绍
1．4 生物启发推进器的可靠性、低功耗和抗扰
1．5 NUwC生物启发航行器的机动性能
1．5．1 BAUV
1．5．2 SPLINE
1．5．3 RAZOR
1．6 讨论
1．7 结束语
1．8 术语
参考文献

第2章 自主水下滑翔机
2．1 概念
2．2 翼与螺旋桨的流体动力学
2．3 水下滑翔机的特点和局限性
2．3．1 无限深度航行
2．3．2 有限深度航行
2．3．3 二维定位
2．3．4 有效负荷／货物运送
2．3．5 水平航行混合动力滑翔机
2．4 水平运输效率的最优尺寸和形状
2．4．1 净运输经济性
2．4．2 尺寸系数
2．4．3 形状系数
2．4．4 滑行极线
2．5 热滑翔机
2．6 讨论和总结
参考文献

第3章 自主水下航行器导航
3．1 传感器
3．1．1 深度传感器
3．1．2 罗盘
3．1．3 陀螺仪
3．1．4 姿态航向参考系统
3．1．5 惯性导航系统
3．1．6 全球定位系统
3．1．7 多普勒计程仪（DVL）
3．1．8 声波测距法
3．2 算法
3．2．1 航迹推算和惯性导航
3．2．2 声学导航
3．2．3 基于地球物理图的导航
3．2．4 同时定位与建图
3．2．5 多航行器协同导航
3．3 小结
3．3．1 安装极低功率传感器套件的滑翔机
3．3．2 自主水下航行器低成本传感器套件
3．3．3 标准自主水下航行器使用的传感器套件
3．3．4 高端自主水下航行器
3．3．5 采用视觉同时定位与建图的特殊任务自主水下航行器
3．4 结论
参考文献

第4章 声通信
4．1 简介
4．2 当前新兴的调制解调器应用
4．3 现有技术
4．3．1 系统要求
4．3．2 商用调制解调器
4．3．3 现场试验
4．4 传播信道
4．4．1 衰减和噪声
4．4．2 多径传播
4．4．3 时间变化性：运动导致的多普勒失真
4．4．4 时间变化性：随机效应（衰落）
4．4．5 系统约束
4．5 点对点链路：信号处理
4．5．1 非相干调制／检测
4．5．2 相干调制／检测
4．5．3 数据链路的可靠性
4．5．4 Turbo均衡
4．5．5 自适应环境
4．5．6 网络
4．5．7 信道共享
4．5．8 路由和跨层整合
4．6 未来趋势
参考文献

第5章 自主水下航行器入坞
5．1 入坞的技术要素
5．2 自主水下航行器的特点
5．2．1 航行器布置和可控性
5．2．2 航行器尺寸
5．3 回坞传感器
5．3．1 声学回坞系统
5．3．2 光学回坞系统
5．3．3 电磁回坞系统
5．3．4 限制垂直位置
5．4 捕获和连接机构
5．4．1 定向回收器：漏斗形
5．4．2 全向回收器：杆形
5．4．3 软入坞方法
5．4．4 其他人坞方法
5．5 电力和通信连接
5．5．1 建立通信链路
5．5．2 电力传输
5．6 控制自主水下航行器需考虑的因素
5．6．1 导航、海流和到达回收器
5．6．2 状态管理：控制自主水下航行器
5．6．3 状态管理：协调自主水下航行器和回收器
5．6．4 发现失效并恢复
5．7 结论和未来展望
参考文献

第6章 水下航行器机械臂
6．1 用于干预任务的水下航行器
6．2 水下航行器机械臂动力学
6．3 水下航行器机械臂遥操作
6．4 基于传感器的机械臂控制
6．5 水下航行器机械臂系统的协调运动控制
6．6 水下自主操作
6．6．1 第一步：离开码头驶向研究区域
6．6．2 第二步：搜寻水下平台
6．6．3 第三步：下潜驶向平台
6．6．4 第四步：悬停（定位）
6．6．5 第五步：回收装置与目标物连接（自主操作）
6．6．6 第六步：返回码头
6．7 结论
参考文献

第7章 非声学传感器
7．1 非声学海洋传感器：起源和分类
7．2 经典非声学海洋传感器
7．3 化学传感器系统
7．4 生物传感器系统
7．5 物理传感器系统
7．6 自主水下航行器使用的物理传感器
7．7 自主水下航行器使用的化学传感器
7．8 自主水下航行器使用的生物传感器
7．9 自主采样系统：扩展自主水下航行器实时传感器的功能
7．10 非声学传感器封装
7．11 传感器的基本要求
参考文献

第8章 协同式航行器环境监测
8．1 发展目的
8．2 背景和历史
8．3 协同式航行器海洋监测的进展
8．3．1 AOSN II项目的协同式滑翔机
8．3．2 ASAP项目的协同式滑翔机
8．4 近期进展和未来发展方向
参考文献

第9章 分布式海洋传感的嵌套自治
9．1 嵌套自治
9．2 操作概念（CONOPS）
9．2．1 现场级
9．2．2 群集级
9．2．3 节点级
9．3 自治
9．3．1 MOOS-IvP自治结构和系统
9．3．2 有效负载自治范式
9．3．3 MOOS-IvP自治结构
9．4 声通信设备
9．5 航行器的本地实时信号处理
9．6 应用实例
9．6．1 统一命令、通信和控制设备
9．6．2 温跃层和声跃层自适应追踪
9．6．3 双基目标追踪（GLINT'10）
9．7 结论
参考文献

第10章 自治科学：海洋航行器群的时间最优路径规划和自适应采样
10．1 海洋航行器群的时间最优路径规划
10．1．1 典型稳定流
10．1．2 时变二维流
10．1．3 保持群编队
10．1．4 禁区
10．1．5 不确定流场
10．1．6 真实海洋条件：三维多尺度流
10．1．7 真实海洋条件：复杂几何形状多尺度流中的航行器群
10．2 海洋航行器群的自适应采样
10．2．1 前期研究成果：适用于真实应用的近似方法
10．2．2 近期进展：适用于真实应用的严谨方法
10．3 结论和展望
参考文献

第11章 协同式航行器目标跟踪
11．1 总体理论框架
11．1．1 控制和估计方法
11．1．2 多智能体方法
11．1．3 细胞自动机方法
11．1．4 概率图模型方法
11．2 分布式传感、控制和决策
11．3 多基地声呐
11．4 海上监视
11．5 有效协同方案
11．5．1 理解阶段
11．5．2 权衡方法
11．6 结论和建议
参考文献

第12章 无人海洋航行器的交通规则
12．1 COLREGS
12．2 感知周围环境
12．3 合规源自正确的行为
12．4 无人海洋航行器进入公共水域
12．5 开发标准
12．6 前景
12．7 结论
参考文献

第13章 自治：风险评估
13．1 自主海洋航行器的风险管理过程
13．2 失效风险
13．2．1 可靠性估计
13．2．2 可靠性建模
13．3 碰撞风险
13．3．1 水面或水面附近的碰撞风险
13．3．2 水下碰撞风险
13．4 不可用风险
13．5 损失风险
13．5．1 得出专家判断的过程
13．5．2 生存预测
13．6 法律风险
参考文献