无人飞行器与鸟类在飞行动力原理上具有相似性,因此对自然界中鸟类智能的探索一直是其发展与进步的创新源泉。在自然选择进化的作用下,不同的生存环境促使不同鸟类形成了具有自适应性、自组织性、稳定性等优势的独特飞行机制,鸟群对动态自然环境的适应既不依赖全局交互网络,也无需个体的强机动能力,这得益于其长期进化形成的群集交互模式、协同运动规律、智能决策机制,与动态、复杂、对抗环境下有人/无人机集群任务的自适应性、协作性、鲁棒性等需求相契合。将鸟群智能行为机制应用于复杂任务场景下的有人/无人机集群自主控制,可实现有人/无人机集群从运动层面到交互层面再到系统层面的深度融合,是提升有人/无人机集群整体任务效能的一条切实可行的崭新技术途径。
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《仿鸟群智能的有人/无人机共融自主控制》作者二十余年来对生物群体特别是鸟群智能行为及有人/无人机集群自主控制的机制原理、创新方法、关键技术进行探索研究,并开展集成飞行验证,形成了一定的创新研究积累。本书系统总结了作者团队所取得的部分创新研究成果,是一部在有人/无人机仿生集群自主控制与技术方面较为全面系统的学术专著,为进一步推动有人/无人机集群自主控制技术发展、促进相关领域的交流和发展抛砖引玉,也可为从事无人系统技术研究的科技人员和高校师生提供理论基础、技术支撑和应用参考。中国科学院院士/IEEE Fellow/IFAC Fellow段广仁教授为本书作序,指出该书是作者团队的“开创性跨学科研究积累,成果令人耳目一新”。
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仿鸟群智能的有人/无人机共融自主控制购买
段海滨 霍梦真 著
北京 : 科学出版社, 2026. 5
(共融机器人基础理论与关键技术研究著作丛书)
ISBN 978-7-03-085144-4
责任编辑:朱英彪 刘宝莉
本书共11章。第1章介绍有人/无人机协同控制的国内外发展现状,并总结分析自然界中鸟群的智能涌现行为机制,阐述从鸟群智能到有人/无人机集群自主控制的可行性和映射框架;第2章在对雁群飞行数据进行分析的基础上,建立雁群迁徙过程中的V形编队模型、复合V形编队模型与互惠合作机制模型;第3章基于自然界中鸽群飞行数据建立鸽群归巢盘旋行为模型,在此基础上开展人工干预下的鸽群躲避捕食者行为实验,建立鸽群避障逃逸过程中的群体转向、群体分裂行为模型;第4章设计并分析有人/无人机共融集群的交互结构,构建五种不同的人机共融模式,建立有人机飞行员工作负荷评估模型和自动化信任度评估模型,在此基础上实现基于有限状态自动机的人机共融模式自适应切换;第5章通过分析自然界中鸟群捕食-逃逸行为机制,构建从鸟群运动机制到有人/无人机共融集群任务的映射框架,提出在不同人机共融模式下的有人/无人机共融集群动力学模型;第6~9章系统给出基于雁群、鸽群、鹰群等典型鸟群智能行为机制的有人/无人机共融集群编队、避障、对抗等理论、方法和技术;第10章分别对第6~9章的部分关键技术进行仿真综合验证与外场集成飞行验证;第11章从发展趋势、关键技术和应用领域等角度对鸟群智能与有人/无人机集群自主控制的未来研究方向进行展望。
本书内容自成体系,覆盖面较广,取材新颖。本书突出学术前沿,注重学科交叉,强调工程应用,力求使广大读者能快速掌握和应用有人/无人机仿生集群自主控制的理论、方法与技术。
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段海滨,北京航空航天大学蓝天杰出教授。国家杰出青年科学基金获得者,教育部长江学者特聘教授,国家“万人计划”科技创新领军人才,中国自动化学会会士、中国人工智能学会会士。主要从事无人机集群仿生自主飞行控制及应用研究。
发表SCI论文100余篇。担任中国航空学会制导、导航与控制分会主任,中国自动化学会无人飞行器自主控制专业委员会主任,中国指挥与控制学会认知与行为专业委员会副主任,《先进航空制导、导航与控制丛书》主编,Guidance, Navigation and Control创刊主编,《自动化学报》、《工程科学学报》副主编。任国际学术会议ICGNC2026、EIC2026大会主席。
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《并联机器人加工技术与装备》
978-7-03-084746-1
《机器人加工视觉测量与力控技术》
978-7-03-074472-2
(本文编辑:刘四旦)
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