本書(shū)系統(tǒng)介紹航天智能探測(cè)技術(shù)的基本原理與設(shè)計(jì)方法，包括地基探測(cè)和天基探測(cè)，討論探測(cè)體制的現(xiàn)有框架及其智能化發(fā)展趨勢(shì)。全書(shū)從空間目標(biāo)探測(cè)的航天工程背景、基本概念和發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，介紹智能探測(cè)的理論基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型，包括探測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)采集與處理和深度學(xué)習(xí)算法等。在此基礎(chǔ)上，分別闡述地基探測(cè)和天基探測(cè)的算法原理和典型應(yīng)用。針對(duì)地基探測(cè)，介紹光學(xué)探測(cè)技術(shù)、無(wú)線電探測(cè)技術(shù)及其在目標(biāo)智能識(shí)別、目標(biāo)跟蹤與精密定軌等方面的應(yīng)用。針對(duì)天基探測(cè)，介紹可見(jiàn)光探測(cè)技術(shù)、紅外探測(cè)技術(shù)及其在目標(biāo)智能識(shí)別、航跡估計(jì)等方面的應(yīng)用。最后，梳理未來(lái)航天智能探測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)及其在跨學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
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2003/9-2007/6，西北工業(yè)大學(xué)，飛行器設(shè)計(jì)，學(xué)士
2007/9-2010/4，西北工業(yè)大學(xué)，飛行器設(shè)計(jì)，碩士，導(dǎo)師：羅建軍
2010/9-2015/6，慕尼黑工業(yè)大學(xué)，空間機(jī)器人學(xué)，博士，導(dǎo)師：Ulrich Walter2016/01-2019/12，西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，助理教授
2020/01-至今，西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，長(zhǎng)聘副教授
2020/07-至今，西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，博士生導(dǎo)師空間機(jī)器人技術(shù)中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)會(huì)刊《智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)》青年編委
中國(guó)航天科技集團(tuán)《飛控與探測(cè)》青年編委
中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)平行控制與管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員
中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能空天系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員
陜西省空間操控技術(shù)青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)核心成員
陜西省自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能機(jī)器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員
ICIUS2016國(guó)際會(huì)議Space Robotics分會(huì)主席
IEEE會(huì)員、航空學(xué)會(huì)會(huì)員、自動(dòng)化學(xué)會(huì)會(huì)員
UR-AFDL機(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人
深圳大學(xué)校外研究生導(dǎo)師
目錄
序
前言
第1章 航天探測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 1
1.1 空間目標(biāo)概況 2
1.1.1 空間探測(cè)的基本目的 2
1.1.2 空間目標(biāo)定義和分類(lèi) 4
1.1.3 空間目標(biāo)的特性和空間監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)需求 7
1.2 空間目標(biāo)探測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀 9
1.2.1 空間目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng) 9
1.2.2 空間目標(biāo)探測(cè)技術(shù) 14
1.3 空間目標(biāo)探測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 20
1.3.1 當(dāng)前技術(shù)趨勢(shì)分析 20
1.3.2 未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向與挑戰(zhàn) 21
習(xí)題 22
第2章 智能探測(cè)理論基礎(chǔ) 23
2.1 目標(biāo)智能探測(cè)模型 23
2.1.1 探測(cè)傳感器原理與應(yīng)用 23
2.1.2 數(shù)據(jù)采集與處理 29
2.1.3 空間探測(cè)數(shù)學(xué)模型 33
2.2 目標(biāo)智能探測(cè)方法與原理 42
2.2.1 目標(biāo)識(shí)別算法原理 42
2.2.2 目標(biāo)預(yù)測(cè)算法原理 44
2.2.3 深度學(xué)習(xí)算法原理 51
2.2.4 時(shí)間序列預(yù)測(cè)算法原理 57
習(xí)題 60
第3章 地基探測(cè)原理 62
3.1 地基探測(cè)體制 62
3.1.1 地基光學(xué)探測(cè) 62
3.1.2 地基無(wú)線電探測(cè) 65
3.1.3 地基測(cè)控網(wǎng) 68
3.1.4 地基探測(cè)的發(fā)展趨勢(shì) 69
3.2 地基空間目標(biāo)特性分析 70
3.2.1 電磁波特性 70
3.2.2 光譜特性 71
3.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)特性 72
3.3 地基探測(cè)數(shù)學(xué)模型 73
3.3.1 地基光學(xué)測(cè)量模型 73
3.3.2 地基雷達(dá)測(cè)量模型 75
3.3.3 傳播介質(zhì)修正 81
習(xí)題 87
第4章 地基智能探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及信息處理 88
4.1 地基智能探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 88
4.1.1 地基智能探測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 89
4.1.2 地基智能探測(cè)系統(tǒng)的信息處理方案 91
4.2 地基智能識(shí)別與跟蹤 93
4.2.1 目標(biāo)智能識(shí)別概述 93
4.2.2 雷達(dá)的跟蹤與識(shí)別 94
4.2.3 目標(biāo)軌跡關(guān)聯(lián)與確定 94
4.2.4 目標(biāo)自跟蹤方法 95
4.3 空間目標(biāo)軌道確定方法 95
4.3.1 空間目標(biāo)定軌問(wèn)題 95
4.3.2 精密定軌方法 98
4.3.3 精密定軌誤差分析 101
習(xí)題 106
第5章 天基探測(cè)原理 107
5.1 天基探測(cè)體制 107
5.1.1 天基探測(cè)手段 107
5.1.2 可見(jiàn)光探測(cè)原理及組成 108
5.1.3 紅外探測(cè)原理及組成 109
5.1.4 可見(jiàn)光/紅外復(fù)合探測(cè)原理及組成 110
5.2 天基空間目標(biāo)特性分析 111
5.2.1 可見(jiàn)光輻射特性 111
5.2.2 紅外輻射特性 113
5.2.3 表面反射輻射特性 115
5.3 天基空間目標(biāo)信息處理 116
5.3.1 天基空間目標(biāo)光學(xué)檢測(cè)難點(diǎn) 117
5.3.2 天基空間目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù) 118
5.3.3 天基空間目標(biāo)跟蹤技術(shù) 125
習(xí)題 136
第6章天基空間目標(biāo)智能探測(cè)信息處理 137
6.1 天基空間目標(biāo)智能識(shí)別 137
6.1.1 天基空間目標(biāo)樣本生成 137
6.1.2 天基空間目標(biāo)光學(xué)特征快速魯棒提取 138
6.1.3 天基空間目標(biāo)自適應(yīng)識(shí)別 140
6.2 天基空間目標(biāo)智能航跡估計(jì) 143
6.2.1 天基空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)航跡管理 143
6.2.2 天基空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)航跡智能預(yù)測(cè) 144
6.2.3 天基空間目標(biāo)局部盲區(qū)位置智能遞判 148
6.3 天基空間目標(biāo)智能探測(cè)仿真驗(yàn)證 149
6.3.1 天基空間目標(biāo)樣本生成 149
6.3.2 天基空間目標(biāo)智能識(shí)別 150
6.3.3 天基空間目標(biāo)智能航跡估計(jì)結(jié)果 151
習(xí)題 152
第7章 未來(lái)航天智能探測(cè) 153
7.1 未來(lái)航天智能探測(cè)的發(fā)展 153
7.1.1 航天智能探測(cè)的挑戰(zhàn) 153
7.1.2 當(dāng)前航天智能探測(cè)技術(shù)的局限性 158
7.1.3 潛在的智能探測(cè)方法與發(fā)展方向 162
7.2 未來(lái)航天智能探測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域 164
7.2.1 未來(lái)跨學(xué)科探測(cè)技術(shù)發(fā)展前景 165
7.2.2 未來(lái)航天智能探測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景 166
習(xí)題 168
主要參考文獻(xiàn) 170
書(shū)單推薦
