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| 內容簡介： |
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智慧工程建设已成为提升各行各业实力、促进社会全面进步的动力。智慧工程的必然结果就是*终形成智慧地球。《智慧工程导论》侧重介绍智慧工程的基础理论、基本技术和基本应用。智慧工程来源于智慧地球，是智慧思维运用于各行各业智慧工程建设的必然结果。它致力于异源异构数据、网络、系统、平台的整合与集成，建立一个统一的、以空间、属性和影像数据为载体的可视化共享平台。在此基础上与其他专业信息融合，并在高新技术支持下综合应用到各行业，实现高层次、高等级、智慧化的决策应用。
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| 目錄：
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前言
第一章 绪论
第一节 数字化信息革命
第二节 数字地球
第三节 智慧地球
第四节 智慧中国
第五节 智慧工程框架的总体设计
第二章 数据智能采集技术
第一节 智能传感器技术
一、智能传感器的分类
二、智能传感器的特点
三、智能传感器的功能
四、典型应用
第二节 无线射频识别技术
一、无线射频识别技术的特点
二、无线射频识别技术的组成
三、无线射频识别技术的工作原理
四、典型应用
第三节 条码技术
一、条码技术分类
二、条码技术编码原理
三、典型应用
第四节 遥感技术
一、遥感技术的组成
二、遥感技术的特点
三、遥感技术的作用及其分类
四、典型应用
第五节 全球卫星定位技术
一、GPS全球卫星定位系统
二、GLONASS全球卫星定位系统
三、Galileo全球卫星定位系统
四、BDS全球卫星定位系统
五、典型应用
第六节 无人机技术
一、无人机采集数据的特点
二、无人机的分类
三、无人机系统的组成
四、无人机的关键技术
五、典型应用
第三章 数据智能传输技术
第一节 宽带网技术
一、宽带网络的分类
二、宽带网络的特点
三、宽带网络的参考体系与技术实现
四、WiFi无线宽带技术
五、典型应用
第二节 无线传感网络技术
一、无线传感器网络的体系结构
二、无线传感网络的特点
三、无线传感网络的关键技术
四、典型应用
第三节 移动通信技术
一、移动通信技术的发展
二、移动通信技术的特点
三、移动通信的关键技术
四、典型应用
第四节 卫星通信技术
第四章 数据智能处理技术
第五章 智慧工程探讨
第六章 智慧工程的数据共享
主要参考文献
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| 內容試閱：
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《智慧工程导论》：
（二）无人机数据链关键技术
1.中继传输技术
当无人机超出地面控制站的无线电覆盖范围之后，就需要采用中继的方式来实现无人机与地面控制站之间的通信。中继方式按照中继设备所处的位置可以分为地面中继和空中中继两种方式。地面中继转发设备安放在地面控制站与无人机之问的制高点上；空中中继则采用无人机中继转发或者卫星中继转发，两种中继方式对比而言，空中中继的成本较高。无人机中继方式采用无人机作为中继转发设备，由地面站、中继无人机、任务无人机群构成超视距通信网。其特点是移动速度快、机动性高、电波受空间限制低且成本较低，但是需要加强中继无人机的抗毁能力。卫星中继方式采用通信卫星作为转发设备，相比较于无人机中继方式，卫星中继的覆盖范围更广，并且卫星信道性能比较稳定，可用频带宽，通信容量更大，但是成本却比较高。
2.组网技术
到目前为止，世界各国的无人机多数都保留着单机执行任务的特性，它们使用无人机时，一般都是通过地面控制中心直接对其进行控制，形成一种以地面站指挥中心为起点的多个无人机为射线的星形结构模型。地面控制中心控制无人机的方案有：
方案一：直接遥控一架或者若干架无人机，该方式应用普遍，但是受到了地面曲率以及无人机通信距离有限的限制。
方案二：间接通过若干架无人机作为中继，用它们去实现对远程无人机的控制以及信息传输。采用无人机群编队组网的方式以及多跳通信的方法，可以很大程度上拓展无人机的通信范围。
3.通信天线
全向天线结构简单，容易满足无人机节点高速移动的特点，适应无人机应用环境的复杂要求，并且还可以保证天线增益的稳定性，以及跟踪装置的设计比较简易。定向天线有着高增益、低旁瓣的方向图特性，具有空间复用度高、传输距离远、传输速率高、低截获以及低检测的优势。无人机数据链应该采用全向天线与定向天线相结合的方式，充分发挥它们二者的优势，增加物理层的性能，由此可以进一步提高无人机的网络通信性能。
4.天线对准与跟踪算法
天线对准就是指双方天线的主瓣波束相互覆盖对方，以达到最大的天线增益；天线跟踪就是使用天线跟踪设备与算法，在通信双方位置相对发生变化的同时，天线始终对准对方，减小外部的干扰以及机间干扰。在网络初始化初期，由于拓扑信息不完整等原因，需要采用全向天线搜索发现邻居节点的位置以及网络的拓扑信息。定向天线在全向天线已获得节点位置信息的基础上小区域进行快速扫描达到天线对准的效果，获得最大的天线增益。在天线对准和跟踪算法中加入俯仰角、摇摆角、姿态修正等参数信息，以获得更好的性能，确保通信双发保持天线对准状态。
（四）飞行控制技术
根据任务需要，无人机的飞行控制技术在不断更新。飞行控制技术包括传感技术、导航定位技术、飞行控制律设计等。随着任务的不同，无人机控制规律各不相同，尤其是一机多用时，无人机的控制任务也要随之改变，这就对飞行控制提出了更高要求，而飞行控制律的设计是飞控系统设计的核心技术。根据控制理论当前发展的两大类别，无人机飞行控制律设计主要分为依据经典控制理论和现代控制理论的两大类方法。以时域响应、根轨迹、频率响应特性为理论依据的设计方法为经典设计方法，主要用来控制纵向、横侧向弱耦合且机动性要求不高的无人机；基于现代控制理论的飞行控制技术种类繁多，其中比较有代表性的有动态逆控制、鲁棒控制、自适应控制、滑模控制、智能控制等，主要用于纵向、横侧向强耦合且机动性要求较高的无人机。
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