| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 自主空中加油的研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 空中加油的典型方式 | 第14-15页 |
| 1.2.2 自主空中加油的发展概况 | 第15-18页 |
| 1.3 自主空中加油中相对位姿控制存在的问题及解决思路 | 第18-19页 |
| 1.4 基于Tof技术的三维快速成像传感器概况 | 第19-26页 |
| 1.4.1 相移式测量方式 | 第19-20页 |
| 1.4.2 直接脉冲飞时测量方式 | 第20-22页 |
| 1.4.3 三维快速成像传感器的应用现状 | 第22-26页 |
| 1.5 研究课题的可行性分析 | 第26-27页 |
| 1.6 主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 相对位姿估算问题描述与数学模型 | 第29-56页 |
| 2.1 基于深度信息的相对位姿控制基本方案 | 第29页 |
| 2.2 相对位姿估算问题描述 | 第29-33页 |
| 2.2.1 自主空中加油过程描述 | 第29-31页 |
| 2.2.2 相对位姿估算控制策略 | 第31-33页 |
| 2.3 数学模型 | 第33-54页 |
| 2.3.1 坐标系定义与转换 | 第33-37页 |
| 2.3.2 相对位姿估算数学模型 | 第37-54页 |
| 2.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 空中加油环境建模与定位问题分析 | 第56-82页 |
| 3.1 空中加油环境建模概述 | 第56-57页 |
| 3.2 影响环境建模的因素 | 第57-63页 |
| 3.2.1 传感器测量噪声 | 第57-61页 |
| 3.2.2 传感器视场范围的影响 | 第61-63页 |
| 3.2.3 阵风和尾流的影响 | 第63页 |
| 3.3 滤波 | 第63-70页 |
| 3.3.1 平尾与垂尾边缘误差滤波 | 第64-68页 |
| 3.3.2 加油锥套边缘误差滤波 | 第68-70页 |
| 3.4 加油各阶段环境建模需求与策略 | 第70-73页 |
| 3.4.1 大范围初始对准阶段 | 第71-72页 |
| 3.4.2 预对接阶段 | 第72-73页 |
| 3.4.3 对接加油阶段 | 第73页 |
| 3.5 加油机运动轨迹预测与目标定位 | 第73-80页 |
| 3.5.1 加油机运动轨迹预测模型 | 第74-76页 |
| 3.5.2 基于卡尔曼滤波的目标定位 | 第76-80页 |
| 3.6 本章小结 | 第80-82页 |
| 第4章 受油机参考轨迹规划研究 | 第82-108页 |
| 4.1 受油机参考轨迹规划 | 第83-87页 |
| 4.1.1 受油机动力学方程与运动方程 | 第83-85页 |
| 4.1.2 轨迹规划中的约束条件 | 第85-86页 |
| 4.1.3 轨迹规划控制原理 | 第86-87页 |
| 4.2 基于预测控制的参考轨迹规划算法 | 第87-94页 |
| 4.2.1 预测函数控制的基本原理 | 第87-88页 |
| 4.2.2 轨迹规划中的基函数 | 第88-89页 |
| 4.2.3 预测模型 | 第89-91页 |
| 4.2.4 误差补偿 | 第91-92页 |
| 4.2.5 轨迹控制率设计 | 第92-94页 |
| 4.3 参考轨迹内模控制器设计 | 第94-103页 |
| 4.3.1 相对高度控制内部模型 | 第95-97页 |
| 4.3.2 相对侧向位置控制内部模型 | 第97-99页 |
| 4.3.3 受油机速度控制内部模型 | 第99-100页 |
| 4.3.4 低通滤波器与驾驶员经验之间的联系 | 第100-101页 |
| 4.3.5 内模控制器稳定性分析 | 第101-103页 |
| 4.4 参考轨迹驾驶员控制策略引入仿真 | 第103-106页 |
| 4.5 本章小结 | 第106-108页 |
| 第5章 基于自抗扰控制的相对位姿控制律设计 | 第108-122页 |
| 5.1 自抗扰控制基本原理 | 第108-113页 |
| 5.1.1 ADRC数学模型 | 第109页 |
| 5.1.2 跟踪微分器（TD） | 第109-111页 |
| 5.1.3 扩张状态观测器（ESO） | 第111-113页 |
| 5.1.4 非线性误差反馈（NLSEF） | 第113页 |
| 5.2 自主空中加油飞行控制的ADRC实现方案 | 第113-118页 |
| 5.2.1 一阶ADRC的控制方法 | 第114-115页 |
| 5.2.2 控制器设计 | 第115-117页 |
| 5.2.3 仿真及分析 | 第117-118页 |
| 5.3 ADRC的鲁棒性分析 | 第118-121页 |
| 5.3.1 摄动条件下的鲁棒性 | 第118-119页 |
| 5.3.2 摄动对控制的影响 | 第119-121页 |
| 5.4 本章小结 | 第121-122页 |
| 第6章 结论与展望 | 第122-125页 |
| 6.1 研究总结 | 第122-123页 |
| 6.2 本文创新点 | 第123页 |
| 6.3 工作展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-132页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果及奖励 | 第132-133页 |
| 攻读博士期间所参与的科研项目 | 第133-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |