自主導航理論與應用

自主導航理論與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:國防科技大學齣版社
作者:
出品人:
頁數:0
译者:
出版時間:1900-01-01
價格:22
裝幀:簡裝本
isbn號碼:9787810249041
叢書系列:
圖書標籤:
  • 自主導航
  • 機器人
  • SLAM
  • 路徑規劃
  • 傳感器
  • 控製理論
  • 人工智能
  • 計算機視覺
  • 移動機器人
  • 定位
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具體描述

《自主導航理論與應用》是一本深入探討機器人和自動駕駛領域核心技術的著作。本書將帶您領略現代導航科學的魅力,從基礎理論的構建到前沿應用的實現,為您勾勒齣一幅清晰的全景圖。 核心內容概覽: 本書的核心在於係統地闡述自主導航的基石——感知、定位、規劃與控製。 感知篇: 探索機器人如何“看見”並理解周圍環境。我們將詳細解析各種傳感器的工作原理及其數據處理方法,包括: 視覺感知: 深度學習在目標識彆、場景理解中的革命性應用,立體視覺、光流法等經典技術在實時場景分析中的作用。 激光雷達(LiDAR)感知: 點雲數據處理、特徵提取、三維重建技術,以及LiDAR在環境建模和障礙物檢測中的關鍵作用。 慣性測量單元(IMU)與裏程計: 慣性導航的基本原理,如何融閤IMU數據進行姿態估計和短時位移推算,輪式裏程計的誤差來源與校正方法。 傳感器融閤: 如何將來自不同傳感器(如相機、LiDAR、IMU、GPS)的信息進行有效融閤,以剋服單一傳感器的局限性,提高導航的魯棒性和精度。我們將介紹卡爾曼濾波(Kalman Filter)係列(EKF, UKF)、粒子濾波(Particle Filter)等經典融閤算法,以及基於深度學習的端到端融閤方法。 定位篇: 聚焦於機器人如何在未知環境中確定自身位置和姿態。 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping): 這是自主導航的核心技術之一。本書將深入剖析基於視覺的SLAM(V-SLAM)、基於LiDAR的SLAM(L-SLAM)以及多傳感器融閤SLAM的各種方法。我們會詳細講解: 特徵點法(Feature-based SLAM): SIFT, SURF, ORB等特徵提取與匹配,視覺裏程計(Visual Odometry)的原理,以及迴環檢測(Loop Closure)技術。 直接法(Direct-based SLAM): 基於像素強度變化的直接位姿估計方法,其優勢與局限性。 圖優化(Graph Optimization): 將SLAM問題構建為圖搜索問題,介紹Bundle Adjustment, Pose Graph Optimization等優化技術,以提高定位精度和地圖一緻性。 基於深度學習的SLAM: 探討深度學習在特徵提取、位姿估計和地圖構建中的最新進展。 GPS/GNSS定位: GPS的基本原理、誤差分析(如多徑效應、大氣延遲),以及RTK(Real-Time Kinematic)等高精度定位技術。 定位的魯棒性與精度提升: 介紹如何利用先驗地圖(如DEM、HD Map)、多傳感器數據融閤以及先進的濾波技術來提高在復雜環境下的定位精度和可靠性。 規劃篇: 探討機器人如何根據感知到的環境信息和目標,製定最優的運動路徑。 路徑規劃(Path Planning): 全局路徑規劃: A、D Lite、RRT等經典搜索算法,以及基於采樣和優化的新方法,如何在全局地圖中找到一條可行的路徑。 局部路徑規劃: 動態窗口法(Dynamic Window Approach - DWA)、基於人工勢場的方法,如何在避免實時障礙物的同時,嚮全局目標前進。 運動規劃(Motion Planning): 考慮機器人的動力學約束和運動學模型,生成平滑、安全的軌跡。 基於機器學習的規劃: 強化學習(Reinforcement Learning)在路徑規劃中的應用,以及模仿學習(Imitation Learning)如何讓機器人學習人類的駕駛或導航行為。 HD Map(高精地圖)的應用: 介紹高精地圖在路徑規劃中的重要作用,如何利用地圖信息實現更精準、更高效的導航。 控製篇: 負責執行規劃齣的軌跡,並對機器人的實際運動進行精確控製。 運動控製器: PID控製器、模型預測控製(MPC)等經典控製理論在機器人導航中的應用。 軌跡跟蹤: 如何讓機器人沿著規劃好的軌跡平滑、精確地行駛。 魯棒控製: 考慮外部乾擾和模型不確定性,設計能夠應對復雜工況的控製器。 車輛動力學與控製: 針對不同類型的載體(如輪式機器人、無人機),介紹其特有的動力學模型和控製策略。 應用領域: 本書不僅會深入剖析理論,更會結閤實際應用,涵蓋以下關鍵領域: 無人駕駛汽車: 從環境感知、決策製定到執行控製,全方位解讀自動駕駛汽車的核心技術。 服務機器人: 醫院、物流、傢庭等場景下,服務機器人的自主導航技術。 無人機(UAV): 航拍、測繪、偵察、物流配送等任務中的自主飛行與導航。 水下機器人(AUV/ROV): 在GPS信號受限的水下環境中,如何實現精確的定位和導航。 工業自動化: AGV(自動導引車)在工廠、倉庫中的智能調度與導航。 本書特色: 理論嚴謹,邏輯清晰: 從基礎概念齣發,層層遞進,構建完整的自主導航知識體係。 技術全麵,前沿導嚮: 覆蓋經典與新興的導航技術,關注最新研究進展。 算法剖析,原理詳盡: 深入解析各類算法的數學模型、實現細節及優缺點。 應用廣泛,貼近實踐: 結閤具體應用場景,展示理論技術的落地價值。 無論您是機器人、人工智能、計算機科學領域的學生,還是相關行業的工程師、研究人員,亦或是對自動駕駛和智能機器人充滿好奇的讀者,《自主導航理論與應用》都將是您探索這一激動人心領域不可或缺的指南。它將幫助您構建堅實的理論基礎,理解核心技術,並激發您在未來自主導航創新中的無限可能。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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這本書的書名,《自主導航理論與應用》,在我心中立刻勾勒齣一幅關於未來智能生活的畫麵。我一直著迷於那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統,它們是如何突破物理的界限,在復雜的世界中找到自己的位置,並完成預設任務的。這本書恰好觸及瞭我最感興趣的核心——“自主”這兩個字,它代錶著智能的進一步解放,擺脫瞭對人類的依賴,擁有瞭獨立的決策能力。我非常期待書中能夠深入剖析“自主導航”的理論基石。我猜測,它可能會從仿生學或者認知科學的角度,去解讀生物是如何在環境中進行導航的,然後再將這些原理轉化為計算機可以理解的算法。我設想著,書中會詳細闡述各種路徑規劃算法,比如,在麵對一個未知的迷宮時,機器人是如何通過探索和記憶,一步步構建齣地圖,並找到通往齣口的最短路徑的。又或者,它會解釋為什麼在某些情況下,需要采用全局路徑規劃,而在另一些情況下,則需要更靈活的局部避障策略。而“應用”的部分,更是讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我腦海中浮現齣各種場景:在城市的高樓大廈之間,自動駕駛汽車如何在復雜的交通流中穿梭自如,又如何在突發情況下做齣最安全的反應?在廣闊的農田中,無人機又是如何精準地進行農藥噴灑和作物監測,提高農業生産效率?我甚至想到,這本書或許還會涉及到一些更前沿的領域,比如,在深海探索中,自主水下航行器是如何剋服水壓和黑暗,去繪製海底地圖,尋找珍貴的資源?這本書的書名,簡潔卻又信息量巨大,它承諾的不僅僅是一次理論知識的灌輸,更是一次對未來智能科技發展趨勢的深度洞察。

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《自主導航理論與應用》這個書名,像一扇門,瞬間將我帶入瞭一個充滿未來科技的世界。我一直對那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統著迷,它們是如何在復雜的世界中找到方嚮,如何規劃自己的道路,並最終實現目標的?這本書的名字,直擊瞭我內心最深處的求知欲。我迫不及待地想知道,書中會如何深入淺齣地解釋“自主導航”的理論核心。我猜想,它不會僅僅停留在概念的層麵,而是會深入到具體的算法和模型。比如,它會如何解釋機器人如何通過各種傳感器(攝像頭、激光雷達、慣性測量單元等)來感知周圍的環境,並建立起對世界的認知?它又會如何處理這些海量的數據,並從中提取齣導航所需的信息?我期待書中能夠詳細介紹各種路徑規劃和運動控製的理論,比如,是如何設計齣能夠在動態環境中實時避障的算法,又或者,是如何讓機器人以平穩、高效的方式移動。而“應用”這部分,更是讓我對接下來的內容充滿瞭無限的想象。我腦海中勾勒齣一幅幅生動的畫麵:一輛自動駕駛汽車如何在繁忙的城市街道上,如同經驗豐富的司機一樣,自信地完成每一次變道和轉彎;一個無人機如何在未知的森林上空,精準地進行航拍,完成地形測繪任務;甚至是在遙遠的火星上,火星探測器是如何依靠自身的導航係統,在崎嶇的地形中不斷前進,探索未知。這本書的書名,簡潔而有力,它承諾的不僅僅是理論知識的傳授,更是一次對未來智能科技發展趨勢的深刻洞察,我非常期待能夠通過它,更深入地理解這個正在快速發展的領域。

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這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象,那種深邃的藍色背景,點綴著仿佛星辰般閃爍的幾何圖形,恰到好處地營造齣一種探索未知、解鎖奧秘的氛圍。拿到實體書的那一刻,紙張的觸感溫潤而厚實,翻閱時散發齣的淡淡墨香,更是讓人心生親近。我一直對那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統充滿好奇,它們是如何在我們看不見的世界裏,規劃齣清晰的路徑,避開重重障礙,最終抵達目標的呢?這本書的名字,《自主導航理論與應用》,無疑精準地戳中瞭我的興趣點。它承諾的不僅僅是理論的梳理,更有現實世界的應用,這讓我對書中即將展開的內容充滿瞭期待。我設想著,或許書中會詳細解析那些在自動駕駛汽車、無人機、甚至是太空探測器背後運行的復雜算法,它們是如何理解環境、感知自身狀態,並做齣最優決策的。我腦海中勾勒齣一個畫麵:夜幕降臨,城市的燈火闌 the,一輛自動駕駛汽車在車流中穿梭自如,這背後蘊含的智慧,正是這本書所要揭示的。又或者,我也會聯想到那些在復雜地形中執行任務的無人機,它們如何在未知的區域裏精準定位,如何規避地形的起伏和障礙物,將信息安全地傳迴。書中會不會涉及到SLAM(同步定位與地圖構建)這樣的核心技術,或者路徑規劃中的A*算法、Dijkstra算法等等?這些隻是我初步的猜測,但足以點燃我深入閱讀的興趣。我甚至想象,這本書可能會用生動的案例來解釋抽象的理論,比如,通過分析某個機器人探險傢在火星錶麵執行任務的場景,來闡述其導航係統的設計思路和麵臨的挑戰。封麵所傳達的科技感和前沿性,讓我相信這本書將是一次關於智能體如何“看世界”和“走世界”的精彩旅程。

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對於一本名為《自主導航理論與應用》的書,我的期望值被瞬間拉滿瞭。我一直對那些能夠“自己動腦筋”的機器和係統充滿著近乎癡迷的熱情。想象一下,一颱機器,不需要人類時刻的遙控,它能夠自己感知周圍的世界,理解當前所處的環境,然後根據預設的目標,規劃齣一條最閤理的行動路綫,並最終獨立完成任務,這本身就是一件極具科幻色彩的事情。所以,當看到這個書名時,我首先想到的是,書中一定會詳細解析“自主”的內涵,以及它是如何通過“理論”來實現的。我猜測,書中會從基礎的數學和物理原理齣發,逐步深入到復雜的算法設計。比如,它可能會介紹機器人是如何通過各種傳感器(攝像頭、激光雷達、超聲波等)來“看”和“聽”這個世界的,以及如何處理這些海量的數據,構建齣實時的環境地圖。更進一步,我期待書中能夠詳細解釋“路徑規劃”和“運動控製”的理論。一個機器人如何在復雜的地形中找到一條既安全又高效的路徑?它又如何根據規劃好的路徑,精確地控製自己的每一個動作,從轉嚮到加速減速?而“應用”的部分,則更讓我對接下來的內容充滿瞭好奇。我猜想,書中會涉及大量的現實世界中的例子,比如,在自動駕駛汽車領域,這本書是如何解釋車輛如何在復雜的交通狀況下,自主識彆車道綫、行人、其他車輛,並做齣相應的駕駛決策的。又或者,在無人機領域,它會如何闡述無人機如何在沒有GPS信號的情況下,依然能夠精準地完成偵察、測繪甚至物流配送任務。我甚至聯想到,這本書可能會為我打開一扇通往未來世界的大門,讓我瞭解那些正在改變我們生活方式的科技是如何一步步實現的。

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當我看到《自主導航理論與應用》這個書名時,我的腦海中立刻湧現齣無數關於未來科技的畫麵。我一直對那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統充滿著極大的興趣,它們是如何在復雜多變的環境中,規劃齣屬於自己的道路,並最終實現目標的?這本書的名字,精準地觸及瞭我對科技前沿的探索欲。我非常期待書中能夠深入淺齣地講解“自主導航”的核心理論。我猜測,它可能會從最基礎的數學和物理原理齣發,逐步深入到復雜的算法設計。例如,書中會詳細介紹機器人如何通過各種傳感器(如攝像頭、激光雷達、GPS、IMU等)來感知周圍的世界,並理解自身的位置和姿態。我希望書中能夠詳細闡述路徑規劃的各種策略,從全局路徑規劃到局部避障,以及如何讓機器人能夠在這種規劃的基礎上,做齣精準的運動控製。而“應用”這部分,則更是讓我對接下來的內容充滿瞭強烈的期待。我腦海中浮現齣許多令人興奮的場景:一輛自動駕駛汽車如何在復雜的城市街道上,安全、高效地完成變道、轉彎、超車等操作;一架無人機如何在沒有GPS信號的區域,依靠自身傳感器進行精準的定位和飛行;一個服務機器人如何在傢庭環境中,自主地識彆傢具、避開障礙物,並完成預設的任務。我甚至聯想到,書中可能會探討機器人在工業自動化、物流配送、甚至是太空探索等更廣闊領域的應用。這本書的書名,雖然簡潔,但卻涵蓋瞭深厚的理論基礎和廣闊的應用前景,它承諾將為我打開一扇瞭解未來智能世界的大門。

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《自主導航理論與應用》這個書名,對於一個科技愛好者來說,無疑是一道無法抗拒的磁石。我一直對那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統充滿著濃厚的興趣,它們是如何在未知和復雜的世界中,找到自己的方嚮,並精確地完成任務的?這本書的齣現,正是我期待已久的。我迫不及待地想知道,書中是如何解讀“自主”的內涵,以及“導航”的具體實現方式。我猜測,在理論部分,書中會詳細介紹各種傳感器技術,以及如何從海量的傳感器數據中提取有用的信息,構建齣對環境的認知。我期待書中能夠深入講解路徑規劃算法,例如,機器人如何在動態變化的環境中,實時地計算齣一條安全、高效的路徑,並如何避免與突然齣現的障礙物發生碰撞。我希望書中能夠涵蓋從經典的搜索算法(如A*)到更現代的基於機器學習的導航方法。而“應用”這部分,更是讓我對接下來的內容充滿瞭無限的想象。我腦海中浮現齣各種各樣令人驚嘆的場景:一輛自動駕駛汽車如何在擁堵的城市道路上,自信地穿梭,做齣比人類更精準的判斷;一架無人機如何在廣闊的田野上,精確地噴灑農藥,提高農業生産效率;一個探測機器人如何在遙遠的星球上,獨立地規劃路綫,收集科學數據。我甚至想到,這本書可能會為我揭示一些我之前從未接觸過的、但在未來至關重要的應用領域。這本書的書名,簡潔明瞭,卻蘊含著巨大的信息量,它承諾將帶領我深入瞭解這個充滿智慧和無限可能的世界。

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當我拿到《自主導航理論與應用》這本書時,我的內心充滿瞭期待,仿佛即將踏上一段探索未知領域的旅程。這個書名本身就蘊含著一種強大的吸引力,它暗示著我們將深入瞭解那些能夠擺脫人類直接控製,自主規劃和執行任務的智能係統。我一直對科技的前沿領域充滿熱情,特彆是那些能夠賦予機器“智慧”的技術。我猜想,這本書會從理論層麵,為我揭示自主導航的底層邏輯。它可能會詳細講解各種傳感器是如何協同工作的,如何將收集到的原始數據轉化為對環境的理解,例如,攝像頭如何識彆障礙物,激光雷達如何測量距離,GPS如何確定位置。我期待書中能夠深入剖析路徑規劃的各種算法,從經典的Dijkstra算法到更復雜的基於優化的方法,每一種算法的原理、適用場景以及優缺點都會得到詳細的闡述。更重要的是,“應用”這個詞,讓我對書中即將呈現的真實世界案例充滿瞭期待。我腦海中浮現齣許多場景:一輛自動駕駛汽車如何在復雜的交通流中做齣安全、高效的決策?一架無人機如何在沒有GPS信號的區域進行精準的導航和偵察?一個機器人在災難現場如何自主搜索生命跡象,並規劃齣安全的救援路綫?我甚至想到,這本書可能會涉及到一些我尚未接觸過的應用領域,比如,在智能製造、醫療機器人、甚至是在虛擬現實和增強現實中的應用。這本書的名字,簡潔而精準,它承諾的不僅僅是知識的傳遞,更是一次對未來智能生活圖景的生動描繪,我迫不及待地想要一探究竟。

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在我翻開這本書之前,我腦海中已經構建瞭一個關於“自主導航”的宏大圖景。我將其想象成一種能夠擺脫人類直接操控,像擁有獨立意誌的生命體一樣,在復雜環境中自由穿行的能力。我一直對那些能夠模擬生物行為的機器人技術非常著迷,特彆是它們在未知環境中的探索和適應能力。這本書的書名,直截瞭當地告訴我,它將深入探討這種能力的“理論基礎”和“實際應用”。我期待著書中能夠詳細地解釋,究竟是什麼樣的數學模型和算法,賦予瞭這些機器“自主”的能力。比如,當一個無人機需要穿越一片茂密的森林時,它又是如何感知周圍的樹木,如何計算齣一條最佳的飛行路徑,以確保不與任何障礙物發生碰撞?這背後一定涉及到瞭復雜的傳感器數據處理、環境建模以及決策規劃。我猜想,書中可能會深入講解一些關鍵的理論概念,例如,對於傳感器數據的融閤,如何從攝像頭、激光雷達、GPS等多種信源中提取有用的信息,並將其整閤起來,形成對周圍環境的全麵認知。又或許,它會詳細闡述路徑規劃的各種策略,從全局路徑規劃到局部避障,每一步的思考過程是如何被編碼進程序的。而“應用”的部分,則更是讓我充滿瞭期待。我想象著,書中會列舉齣大量真實世界的案例,比如,介紹一下那些在災難救援現場工作的搜救機器人,它們如何在廢墟中快速定位生命跡象,以及如何規劃安全高效的搜救路綫。又或者,它會談及工業自動化領域,那些在大型倉庫中穿梭搬運貨物的AGV(自動導引車),它們又是如何精準地完成任務,實現物流效率的最大化。這本書的書名,雖然簡潔,但卻蘊含著深刻的科學內涵和廣闊的應用前景,這讓我迫不及待地想要一探究竟。

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當我看到《自主導航理論與應用》這個書名時,我的大腦立刻被激活瞭。我一直對那些能夠獨立思考、自主行動的智能係統充滿瞭無限的好奇和嚮往。想象一下,一個機器,它能夠自己“看”世界,“想”路徑,然後“走”嚮目標,而不需要人類時時刻刻的指揮,這本身就是一種令人興奮的科技願景。我迫不及待地想知道,書中會如何解讀“自主”的本質。是僅僅通過預設的規則和算法,還是包含某種程度的學習和適應能力?我期待書中能夠詳細闡述“理論”部分,也許會從數學模型、傳感器技術、決策規劃等多個角度進行深入剖析。比如,它是如何處理不確定性的信息,如何在動態的環境中做齣最優的決策?我猜測,書中可能會涉及到一些經典的算法,比如SLAM(同步定位與地圖構建)技術,它如何讓機器在未知環境中一邊定位自身,一邊繪製地圖。又或者,它會介紹各種路徑規劃算法,如A*算法、Dijkstra算法,以及更高級的基於優化的方法。而“應用”這部分,更是讓我對接下來的內容充滿瞭強烈的期待。我腦海中浮現齣各種各樣的場景:一輛無人駕駛汽車如何在繁華的都市中安全地穿梭,如何識彆行人、自行車和其他車輛,並做齣及時的反應?一架無人機如何在復雜的山區進行地形測繪,如何在沒有GPS信號的情況下依然能夠精準地定位和飛行?我甚至聯想到,書中會不會探討機器人在災難救援、太空探索、甚至是在未來的智能傢居中,如何扮演越來越重要的角色。這本書的書名,雖然樸實,但卻精準地概括瞭其核心內容,它承諾將帶我進入一個充滿智慧和無限可能的自主世界。

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《自主導航理論與應用》這個書名,在我眼中,不僅僅是一本技術書籍,更是一扇通往未來的窗口。我一直以來都對那些能夠獨立思考、自主行動的智能設備充滿瞭好奇,它們是如何在我們看不見的世界裏,規劃齣清晰的路徑,避開重重障礙,最終抵達目標的呢?我期待這本書能夠深入淺齣地揭示“自主導航”的奧秘。從理論層麵來說,我猜測書中會詳細介紹各種傳感器的工作原理,例如,攝像頭如何“看見”周圍的環境,激光雷達如何“測量”距離,慣性測量單元如何“感知”自身的運動。我希望書中能夠解釋這些原始數據是如何被處理和融閤,形成對環境的準確認知。更重要的是,我期待書中能夠詳細闡述各種路徑規劃算法,比如,機器人在麵臨一個全新的、未知的環境時,是如何通過探索和學習,一步步構建齣地圖,並找到一條最優的路徑。我猜測,書中可能會介紹諸如A*算法、Dijkstra算法等經典算法,以及更先進的基於強化學習的導航方法。而“應用”部分,則更是讓我對接下來的閱讀充滿瞭無限的期待。我設想,書中會列舉齣大量真實世界的案例,比如,自動駕駛汽車如何在復雜的城市交通中,自主識彆交通信號燈、行人、自行車,並做齣安全、平穩的駕駛動作;無人機又如何在沒有GPS信號的情況下,精準地完成測繪、巡檢任務。我甚至想到,書中可能會探討機器人在太空探索、深海探測、甚至是在災難救援等極端環境下的應用。這本書的名字,簡潔卻意味深長,它承諾的不僅僅是理論知識的講解,更是一次對未來智能社會發展方嚮的深刻洞察。

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