丛书序

航空工业被誉为 ;现代工业之花、制造业的皇冠。航空工业的发展是我国构筑空天安全屏障、支撑科技强国战略的核心基石，其技术突破直接关乎国防安全与经济命脉自主可控。航空飞行器的智能化发展，始终以精准、极致、可靠、自主为核心追求。制导、导航与控制（Guidance，Navigation and Control，GNC）技术作为飞行器的 ;大脑 与 ;神经，兼具理论的深邃性与工程的实践性，其发展水平直接决定了飞行器的任务能力和安全边界。随着大飞机、高超声速飞行器、无人自主集群、平台智能对抗、;人工智能 十、低空经济等航空新形态的快速进步，我们在航空制导、导航与控制领域实现了从 ;跟跑 到 ;并跑，部分方向 ;领跑 的跨越式发展，但制导、导航与控制系统和技术依然面临前所未有的复杂环境、极端工况与严峻挑战。

为系统总结我国在航空制导、导航与控制领域的基础理论重大突破、关键技术创新进展和重大工程实践经验，推动该领域自主创新能力的持续提升，在中国航空学会和国防工业出版社的大力支持下，我们依托中国航空学会制导、导航与控制分会，组织国内高等院校、科研院所、工业部门、应用单位等优势科研力量，共同编纂出版了《先进航空制导、导航与控制丛书》，既是对我国现有相关理论和技术的系统总结，也是对未来技术发展的前瞻引领。本丛书紧扣 ;先进 定位，聚焦国际学术前沿与国家重大需求，力图构建覆盖理论、技术与应用的完整知识体系，推动航空制导、导航与控制技术的自主创新与工程转化。

参与本丛书编著的作者团队，是躬耕于制导、导航与控制理论和技术第一线的优秀科技工作者，既有来自制导、导航与控制领域的国家级科技创新领军人才，也有默默无闻奋战在制导、导航与控制工程领域的所长 / 院长、总师，还有更多新成长起来的青年科技才俊，他们长期奋战在 GNC 科研前沿阵地，形成了丰厚的创新研究积累。

本丛书共 24 分册，丛书的特点是工程导向、问题驱动、聚焦前沿、交叉融合、突出创新、系统性强。丛书作者从飞行器特别是先进航空器的特点出发，在制导、导航与控制相关的体系设计、建模分析、机载作动、飞行控制、感知规划、协同定位、导航制导、容错辨识、数字孪生、智能自主等多方面，结合典型航空器的工程实践，对设计理论和先进方法、关键技术及实验验证等内容，进行了全面、系统、深入的阐述，搭建起 ;创新理论指导工程实践，工程实践反哺新质理论 的桥梁。

我们坚信，《先进航空制导、导航与控制丛书》的出版，必将成为我们国家制导、导航与控制领域一部经典科技典籍，既可为深耕一线的广大科研工作者提供技术攻关参考，也可作为相关学科领域的青年学子打开探索空天制导、导航与控制奥秘的窗口，引导更多优秀人才扎根空天，勇攀制导、导航与控制高峰。

空天无垠，逐梦不止；GNC 砺剑，笃行不怠。制导、导航与控制理论和技术的探索之路必将永无止境，本丛书的出版必将为总结积累我国科技工作者的最新理论和工程经验，推动我国航空制导、导航与控制领域 ;稳;准;快 发展和建设空天强国提供有力的新质技术支持，助力我国空天事业迈向更加广阔、更加辽远、更加深邃的星辰大海。

作者

2025 年 10 月

本书系统介绍了复杂网络中不确定性建模与控制的理论基础与方法体系。全书共 7 章，首先对复杂网络中常见的不确定性类型以及若干典型处理方法进行概述；随后围绕无向时不变 / 时变网络下多智能体系统的一致性、平均跟踪等协同控制问题，系统讨论了在存在扰动与参数不确定条件下的分布式固定时间与有限时间控制策略；最后重点介绍了有向网络下不确定多智能体系统的二分一致性与协同控制方法，包括一阶系统与二阶系统的有限 / 固定时间控制设计、完全分布式算法构造，以及一般非线性系统在未知扰动下的跟踪一致性问题。

本书可供复杂网络、控制科学与工程、系统科学、应用数学等领域的研究人员和高校师生参考，也适合作为研究生及高年级本科生的课程教材或科研入门读物。

目录

第 1 章 绪论

1.1 复杂网络

1.2 复杂网络中的不确定性

1.3 复杂网络不确定性建模与控制问题常见方法

1.3.1 局部处理不确定性的设计策略

1.3.2 协同处理不确定性的设计策略

1.3.3 受扰多智能体系统分布式协同控制的进一步讨论

1.4 本书结构

参考文献

第 2 章 预备知识

2.1 代数图论

2.1.1 图的概念

2.1.2 图的基本性质

2.2 非光滑分析与稳定性理论

2.2.1 非光滑动力学系统

2.2.2 有限时间与固定时间稳定性定义及其判据

2.2.3 齐次性理论简介

2.3 重要不等式

2.4 本章小结

参考文献

第 3 章 无向时不变网络下不确定多智能体系统分布式协同控制

3.1 一阶多智能体系统固定时间一致性

3.1.1 问题描述

3.1.2 一阶多智能体系统固定时间控制协议设计

3.1.3 数值仿真

3.2 二阶多智能体系统固定时间一致性

3.2.1 问题描述

3.2.2 非线性二阶多智能体系统的固定时间控制协议设计

3.2.3 受扰的二阶多智能体系统的固定时间控制协议设计

3.2.4 数值仿真

3.3 本章小结

参考文献

第 4 章 无向时变网络下不确定多智能体系统分布式协同控制

4.1 一阶多智能体系统固定时间连通性保持分布式平均跟踪

4.1.1 问题描述

4.1.2 一阶多智能体系统固定时间连通性保持分布式平均跟踪算法设计

4.1.3 数值仿真

4.2 二阶多智能体系统有限时间连通性保持一致性

4.2.1 问题描述

4.2.2 受扰多智能体系统非连续控制协议设计

4.2.3 未受扰多智能体系统连续控制协议设计

4.2.4 数值仿真

4.3 本章小结

参考文献

第 5 章 有向网络下不确定多智能体系统分布式二分一致性控制

5.1 预备知识与模型介绍

5.2 一阶多智能体系统有限 / 固定时间二分一致性

5.2.1 未受扰一阶多智能体系统有限 / 固定时间二分一致性

5.2.2 受扰一阶多智能体系统有限 / 固定时间二分一致性

5.3 二阶多智能体系统有限时间二分一致性

5.3.1 未受扰二阶多智能体系统有限时间二分一致性

5.3.2 受扰二阶多智能体系统有限时间二分一致性

5.4 数值仿真

5.4.1 一阶受扰情况

5.4.2 二阶受扰情况

5.5 本章小结

参考文献

第 6 章 有向网络下不确定二阶多智能体系统分布式协同控制

6.1 二阶多智能体系统完全分布式协同控制

6.1.1 模型介绍

6.1.2 完全分布式跟踪一致性

6.1.3 无领导者完全分布式一致性

6.1.4 数值仿真

6.2 二阶多智能体系统分布式有限时间协同控制

6.2.1 模型介绍

6.2.2 基本的有限时间一致性算法设计

6.2.3 受不匹配扰动影响的二阶多智能体系统自适应有限时间输出一致性

6.2.4 受不匹配扰动影响的二阶多智能体系统有限时间输出跟踪一致性

6.2.5 数值仿真

6.3 本章小结

参考文献

第 7 章 有向网络下非线性不确定多智能体系统分布式协同控制

7.1 领导者具有未知非线性动力学的跟踪一致性

7.1.1 模型介绍

7.1.2 基于状态反馈的一般非线性多智能体系统跟踪一致性

7.1.3 基于输出反馈的一般非线性多智能体系统跟踪一致性

7.1.4 所受扰动由外部系统生成的非线性多智能体系统跟踪一致性

7.1.5 数值仿真

7.2 一般非线性受扰多智能体系统完全分布式跟踪一致性

7.2.1 模型介绍

7.2.2 一类领导者的分布式状态观测器

7.2.3 跟随者所受扰动有界情况下的跟踪一致性

7.2.4 跟随者所受扰动由外部系统生成情况下的跟踪一致性

7.2.5 数值仿真

7.3 本章小结

参考文献