Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Natl Academy Pr

作者:Not Available (NA)

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2005-8

价格:$ 61.30

装帧:Pap

isbn号码:9780309096768

丛书系列:

图书标签:

Autonomous Vehicles
Naval Operations
Robotics
Artificial Intelligence
Unmanned Systems
Maritime Security
Defense Technology
Military Applications
Automation
Logistics

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具体描述

Autonomous vehicles (AVs) have been used in military operations for more than 60 years, with torpedoes, cruise missiles, satellites, and target drones being early examples. They have also been widely used in the civilian sector - for example, in the disposal of explosives, for work and measurement in radioactive environments, by various offshore industries for both creating and maintaining undersea facilities, for atmospheric and undersea research, and by industry in automated and robotic manufacturing. Recent military experiences with AVs have consistently demonstrated their value in a wide range of missions, and anticipated developments of AVs hold promise for increasingly significant roles in future naval operations. Advances in AV capabilities are enabled (and limited) by progress in the technologies of computing and robotics, navigation, communications and networking, power sources and propulsion, and materials. Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations is a forward-looking discussion of the naval operational environment and vision for the Navy and Marine Corps and of naval mission needs and potential applications and limitations of AVs. This report considers the potential of AVs for naval operations, operational needs and technology issues, and opportunities for improved operations.

《自动化车辆在海军行动中的应用：变革性技术与未来展望》本书深入探讨了自动化车辆（AVs）在现代海军作战领域所展现出的巨大潜力与面临的挑战。不同于以往的书籍侧重于单一技术的论述，本书旨在构建一个全面、系统的视角，解析AVs如何从根本上重塑海军力量的构成、作战模式以及后勤保障。第一部分：技术基础与发展趋势本部分将追溯自动化车辆技术的核心发展历程，重点关注对海军应用至关重要的几个关键领域。首先，我们将详细阐述感知与认知系统的最新进展，包括先进的传感器技术（如激光雷达、毫米波雷达、高分辨率摄像机、声纳阵列等）如何实现对复杂海洋环境的精确感知，以及人工智能（AI）在目标识别、态势理解、决策制定中的作用。特别是，我们将探讨机器学习、深度学习算法如何被应用于处理海量数据，从中提取有价值的信息，从而使AVs能够自主地理解战场态势，识别敌我目标，规避危险，并做出最优化的行动选择。其次，我们将深入研究导航与控制系统的创新。这包括对高精度定位技术（如GNSS、惯性导航、视觉里程计）的最新研究，以及如何通过融合多种导航方式来应对GPS信号受干扰或丢失的严峻挑战。在控制方面，本书将详细分析先进的运动规划、轨迹生成以及鲁棒性控制算法，这些算法能够确保AVs在动态、不可预测的海况下保持稳定、高效的运行，并能够精确执行复杂的机动动作。最后，我们将关注通信与互联能力。在海军作战环境中，可靠、安全的通信至关重要。本部分将探讨适用于海军AVs的专用通信协议、网络安全措施，以及如何构建多平台协同作战的网络，实现AVs之间的信息共享、协同感知和协同行动。我们将分析物联网（IoT）和边缘计算在提升AVs通信效率和实时处理能力方面的应用。第二部分：海军作战应用场景分析本部分将聚焦自动化车辆在海军各作战领域中的具体应用，并通过案例分析来展现其变革性影响。海上侦察与监视：本书将详细分析无人水面艇（USVs）、无人潜航器（UUVs）和无人航空器（UAVs）在执行情报、监视和侦察（ISR）任务中的优势。我们将讨论它们如何通过长时间、大范围的自主巡逻，有效弥补传统平台的能力不足，提供更全面、及时的战场情报。例如，UUVs在水下侦察、布设声学传感器网络、监测敌方潜艇活动等方面的独特作用。反水雷作战（MCM）： AVs在反水雷作战中扮演着至关重要的角色。本书将深入探讨USVs和UUVs如何自主地搜索、识别、分类和处理水下水雷，从而极大地降低对人员的风险，提高作战效率。我们将分析先进的水下声学成像技术、磁力仪、金属探测器等传感器如何与AVs平台结合，实现高精度的水雷探测。水下测绘与态势感知： UUVs在构建详细的水下地形图、绘制水文数据以及探测水下目标方面具有不可替代的优势。本书将分析AVs如何自主完成大面积、深水区的测绘任务，为海军行动提供关键的地理信息支持，提升对水下环境的态势感知能力。海上交通管理与保障：在港口区域、航道管理以及海上运输方面，AVs可以实现对船只的自主监控、编队导航和智能调度，提高海上交通的效率和安全性。本书将探讨AVs在辅助军事运输、保障物资供应线方面的潜在应用。濒海作战与两栖登陆：在复杂的濒海区域，AVs可以执行侦察、扫雷、火力支援等任务，为登陆部队提供安全保障，并能够承担部分登陆和撤离任务。本书将分析USVs在浅水区的侦察和布雷能力，以及UAVs在近距离火力支援和侦察中的作用。特种作战支持： AVs还可以为特种作战部队提供渗透、侦察、通信中继等支援。例如，小型的USVs可以携带通信设备，在敌方水域建立临时通信节点。第三部分：挑战、风险与未来展望尽管自动化车辆技术前景广阔，但其在海军应用中仍面临诸多挑战。技术成熟度与可靠性：在极端海况、复杂电磁干扰和网络攻击等环境下，AVs的自主决策和可靠运行仍需进一步提升。本书将探讨现有技术的局限性以及未来技术发展的方向。安全与网络安全： AVs的智能化使其面临被入侵、干扰或控制的风险。本书将分析针对AVs的网络攻击手段，并探讨如何构建多层次的安全防护体系，确保AVs的通信和控制安全。伦理与法律法规：自动化武器系统的使用涉及复杂的伦理问题和国际法律法规的制定。本书将探讨在军事应用中，如何平衡自主性与人为控制，以及现有的国际条约和潜在的未来法规。集成与协同：如何将AVs有效地集成到现有的海军作战体系中，并实现与有人平台的无缝协同，是一个复杂的技术和组织管理难题。本书将探讨人机协同的模式，以及如何训练和管理一支由人与AVs组成的混合部队。成本效益与部署策略：尽管AVs有潜力降低长期运营成本，但初期研发和部署成本可能较高。本书将分析AVs的成本效益，并探讨合理的部署策略和推广路径。未来发展方向：本书将展望自动化车辆在海军领域的未来发展趋势，包括更高程度的自主性、更强的协同作战能力、更广泛的应用领域（如无人化舰艇编队、水下自主作战网络等）。我们将探讨人工智能、量子计算等前沿技术如何进一步赋能海军自动化车辆。结论：《自动化车辆在海军行动中的应用：变革性技术与未来展望》不仅仅是对一项技术的研究，更是对未来海军作战模式的一次深入探索。通过对技术、应用、挑战和未来的全面分析，本书旨在为海军决策者、技术研究人员、工程师以及军事战略家提供一个清晰的蓝图，以应对自动化革命带来的机遇与挑战，塑造未来海军力量的竞争力。本书将有助于读者深刻理解自动化车辆如何成为改变未来海战格局的关键驱动力。