| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 无人机的定义与起源 | 第13-14页 |
| 1.1.1 无人机的定义 | 第13页 |
| 1.1.2 无人驾驶飞机的起源 | 第13-14页 |
| 1.2 无人机技术研究现状与趋势 | 第14-19页 |
| 1.2.1 军用无人机发展趋势 | 第14-16页 |
| 1.2.2 民用无人机应用的初步尝试 | 第16-19页 |
| 1.3 测绘型无人机关键技术分析 | 第19-25页 |
| 1.3.1 无人机遥感平台的优势分析 | 第19页 |
| 1.3.2 本论文研究的课题支撑 | 第19-20页 |
| 1.3.3 自动驾驶仪技术 | 第20-22页 |
| 1.3.4 组合导航技术 | 第22-23页 |
| 1.3.5 飞行平台和云台自稳定技术 | 第23-24页 |
| 1.3.6 非量测相机野外快速检定技术 | 第24页 |
| 1.3.7 新型无人机平台技术 | 第24-25页 |
| 1.4 本文的研究内容及安排 | 第25-27页 |
| 第二章 小型无人机自驾仪的硬件设计 | 第27-52页 |
| 2.1 硬件系统的整体方案设计 | 第27-30页 |
| 2.1.1 系统原理方案设计 | 第27页 |
| 2.1.2 整体硬件架构 | 第27-29页 |
| 2.1.3 组合导航信息同步对硬件的要求 | 第29-30页 |
| 2.2 传感器方案 | 第30-34页 |
| 2.2.1 惯性传感器 | 第30-31页 |
| 2.2.2 GNSS传感器 | 第31-32页 |
| 2.2.3 气压高度传感器 | 第32页 |
| 2.2.4 磁场强度传感器 | 第32-34页 |
| 2.2.5 压强传感器 | 第34页 |
| 2.3 嵌入式CPU与外围芯片方案 | 第34-35页 |
| 2.3.1 核心ARM CPU单元的选型 | 第34-35页 |
| 2.3.2 主要外围芯片选型 | 第35页 |
| 2.4 执行机构选型 | 第35-37页 |
| 2.5 自驾仪核心电路设计 | 第37-50页 |
| 2.5.1 惯性传感器单元 | 第37-40页 |
| 2.5.2 GNSS传感器单元 | 第40-42页 |
| 2.5.3 气压传感器单元 | 第42-43页 |
| 2.5.4 磁航向传感器单元 | 第43-46页 |
| 2.5.5 OSD单元 | 第46-48页 |
| 2.5.6 电源单元 | 第48-49页 |
| 2.5.7 印刷电路图和实物原型 | 第49-50页 |
| 2.6 稳定平台控制器 | 第50-51页 |
| 2.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 第三章 小型自驾仪组合导航算法的研究 | 第52-91页 |
| 3.1 组合导航概述 | 第52-57页 |
| 3.1.1 捷联式惯导概述 | 第52-53页 |
| 3.1.2 GNSS导航概述 | 第53-54页 |
| 3.1.3 大气导航概述 | 第54-55页 |
| 3.1.4 磁航向概述 | 第55页 |
| 3.1.5 Kalman滤波概述 | 第55页 |
| 3.1.6 组合导航小结 | 第55-57页 |
| 3.2 导航坐标系的定义 | 第57页 |
| 3.2.1 地心惯性坐标系 | 第57页 |
| 3.2.2 地球坐标系 | 第57页 |
| 3.2.3 地理坐标系 | 第57页 |
| 3.2.4 机体坐标系 | 第57页 |
| 3.3 SINS姿态解算 | 第57-66页 |
| 3.3.1 姿态角和姿态矩阵定义 | 第57-59页 |
| 3.3.2 求解姿态矩阵的算法比较 | 第59-60页 |
| 3.3.3 四元数定义 | 第60页 |
| 3.3.4 四元数与姿态矩阵的关系 | 第60-62页 |
| 3.3.5 四元数微分方程 | 第62-63页 |
| 3.3.6 四元数初值的确定 | 第63-65页 |
| 3.3.7 四元数的规范化处理 | 第65页 |
| 3.3.8 等效旋转矢量法 | 第65-66页 |
| 3.4 SINS速度与位置解算 | 第66-69页 |
| 3.4.1 基于SINS的速度和位置一般解算方法 | 第66-68页 |
| 3.4.2 基于SINS的速度与位置算法补偿 | 第68页 |
| 3.4.3 重力加速度补偿 | 第68-69页 |
| 3.4.4 速度与位置状态的初值的确定 | 第69页 |
| 3.5 SINS的导航数据解算步骤 | 第69-71页 |
| 3.5.1 系统初始对准 | 第69-70页 |
| 3.5.2 解算姿态矩阵 | 第70页 |
| 3.5.3 解算速度和位置 | 第70页 |
| 3.5.4 实用解算步骤 | 第70-71页 |
| 3.6 大气数据解算方法 | 第71-72页 |
| 3.6.1 气压高度解算方法 | 第71-72页 |
| 3.6.2 空速解算方法 | 第72页 |
| 3.7 磁航向解算方法 | 第72-73页 |
| 3.8 基于集中式KALMAN滤波的组合导航算法 | 第73-81页 |
| 3.8.1 组合导航设计模式 | 第73-75页 |
| 3.8.2 反馈控制型离散Kalman滤波的一般形式 | 第75-76页 |
| 3.8.3 各导航子系统误差模型 | 第76-79页 |
| 3.8.4 集中式滤波器的观测方程 | 第79-80页 |
| 3.8.5 信息同步 | 第80-81页 |
| 3.9 仿真实验 | 第81-90页 |
| 3.9.1 Kalman滤波静态仿真实验 | 第82-85页 |
| 3.9.2 Kalman滤波动态仿真实验 | 第85-89页 |
| 3.9.3 实验结果分析 | 第89-90页 |
| 3.10 本章小结 | 第90-91页 |
| 第四章 区域任务飞行和三轴自稳定云台控制律的研究 | 第91-117页 |
| 4.1 航空摄影测量对飞行质量的约束 | 第91-93页 |
| 4.1.1 最小转弯半径约束 | 第91页 |
| 4.1.2 航线弯曲度约束 | 第91-92页 |
| 4.1.3 航高稳定度约束 | 第92页 |
| 4.1.4 像片重叠度约束 | 第92-93页 |
| 4.1.5 像片倾斜角约束 | 第93页 |
| 4.1.6 像片旋偏角约束 | 第93页 |
| 4.1.7 控制律设计指标 | 第93页 |
| 4.2 基于FUZZY-PID的飞行控制律设计 | 第93-99页 |
| 4.2.1 Fuzzy-PID | 第94-96页 |
| 4.2.2 纵向控制律 | 第96-97页 |
| 4.2.3 横向控制律 | 第97-99页 |
| 4.3 基于FUZZY-PID的三轴云台控制律设计 | 第99-102页 |
| 4.3.1 三轴云台控制原理 | 第99-100页 |
| 4.3.2 PID控制律改进 | 第100-102页 |
| 4.4 FUZZY-PID参数解算 | 第102-109页 |
| 4.4.1 模糊接口 | 第102-104页 |
| 4.4.2 模糊推理 | 第104-108页 |
| 4.4.3 解模糊 | 第108-109页 |
| 4.5 实验结果及分析 | 第109-116页 |
| 4.5.1 MATLAB仿真实验设计 | 第109-111页 |
| 4.5.2 MATLAB仿真实验步骤 | 第111-113页 |
| 4.5.3 MATLAB仿真实验结果 | 第113-115页 |
| 4.5.4 MATLAB仿真实验结果分析 | 第115页 |
| 4.5.5 云台实验结果及分析 | 第115页 |
| 4.5.6 飞行实验结果及分析 | 第115-116页 |
| 4.5.7 设计指标与实测指标对比 | 第116页 |
| 4.6 本章小结 | 第116-117页 |
| 第五章 非量测型数字相机的野外快速检定 | 第117-145页 |
| 5.1 数字相机的组成结构和成像原理 | 第118-121页 |
| 5.1.1 数字相机的组成结构和工作原理 | 第118-119页 |
| 5.1.2 数字相机的成像原理 | 第119-121页 |
| 5.2 误差来源分析 | 第121-123页 |
| 5.2.1 辐射误差 | 第121-122页 |
| 5.2.2 几何误差 | 第122-123页 |
| 5.3 数字相机检定的内容和方法 | 第123-125页 |
| 5.3.1 数字相机检定的内容 | 第123-124页 |
| 5.3.2 数字相机检定的方法 | 第124-125页 |
| 5.4 DLT法 | 第125-129页 |
| 5.4.1 DLT算法的一般形式 | 第125-126页 |
| 5.4.2 带畸变改正的直接DLT算法 | 第126-127页 |
| 5.4.3 带畸变改正的多片分组DLT算法 | 第127-128页 |
| 5.4.4 带畸变改正的多片分组DLT算法计算过程 | 第128-129页 |
| 5.5 空间后方交会法 | 第129-135页 |
| 5.5.1 单片后方交会算法的一般形式 | 第129-131页 |
| 5.5.2 带畸变改正的单片后方交会算法 | 第131-132页 |
| 5.5.3 带畸变改正的多片后方交会算法 | 第132-134页 |
| 5.5.4 带畸变改正的多片后方交会算法计算过程 | 第134-135页 |
| 5.6 空间前方交会 | 第135-136页 |
| 5.6.1 空间前方交会原理 | 第135-136页 |
| 5.6.2 空间前方交会计算过程 | 第136页 |
| 5.7 实验与结果分析 | 第136-144页 |
| 5.7.1 实验设备 | 第136-139页 |
| 5.7.2 实验步骤 | 第139-141页 |
| 5.7.3 实验结果 | 第141-143页 |
| 5.7.4 结果分析 | 第143-144页 |
| 5.8 本章小结 | 第144-145页 |
| 第六章 综合成图实验与精度验证 | 第145-148页 |
| 6.1 1:1000 航测综合成图实验 | 第145-146页 |
| 6.2 航空摄影考古 | 第146-147页 |
| 6.3 城镇规划 | 第147-148页 |
| 第七章 总结与展望 | 第148-151页 |
| 7.1 总结 | 第148-149页 |
| 7.2 展望 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-157页 |
| 作者简历和攻读博士学位期间完成的主要工作 | 第157-159页 |
| 一、个人简历 | 第157页 |
| 二、攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第157-158页 |
| 三、攻读博士学位期间的科研情况 | 第158-159页 |
| 致谢 | 第159页 |
