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第一单元 空中机器人概述 1

一、无人机概述 1

（一）什么是无人机 1

（二）无人机的种类 2

二、无人机的应用 7

（一）无人机在军事领域的应用 7

（二）无人机在民用领域的应用 9

三、固定翼无人机的发展 10

（一）早期的无人机 11

（二）在战争中成长的无人机 13

（三）现代的无人机 15

四、多旋翼无人机的发展 16

（一）多旋翼无人机的发展 17

（二）各国的多旋翼无人机 18

（三）促进多旋翼无人机发展的关键技术 20

研究性课题 21

第二单元 多旋翼无人机系统的构成与基本原理 23

一、四旋翼无人机系统的构成 24

（一）四旋翼无人机系统的组成 24

（二）四旋翼无人机的结构 29

二、无人机的自由度 30

（一）什么是物体的自由度 30

（二）无人机有几个自由度 30

三、四旋翼无人机的基本飞行原理 31

（一）旋翼无人机的升力 31

（二）运动姿态的控制 32

四、多旋翼无人机的性能参数 36

（一）多旋翼无人机的主要性能指标 36

（二）多旋翼无人机主要部件的技术参数 37

（三）电池—电调—电机的搭配原则 40

思考与练习 40

第三单元 固定翼无人机系统的构成与基本原理 43

一、固定翼无人机系统的构成 43

（一）飞行器 44

（二）地面控制站 47

（三）任务载荷 48

（四）数据链路 48

二、固定翼无人机的基本飞行原理 49

（一）推力的产生 50

（二）升力的产生 57

（三）偏转力的产生 61

三、固定翼无人机的主要性能指标 64

（一）航程 64

（二）续航时间 64

（三）飞行速度 64

（四）爬升率 65

（五）升限 65

（六）有效载荷能力 66

（七）本体尺寸 66

（八）最大起飞重量 66

思考与练习 66

第四单元 无人机的通信与导航系统 69

一、无线通信技术与无人机的通信系统 69

（一）无线通信技术概述 69

（二）无人机的通信系统 83

二、导航技术与导航系统 88

（一）导航技术的发展 89

（二）导航系统 91

（三）导航计算机 97

三、全球四大卫星定位（导航）系统简介 98

（一）美国GPS卫星定位系统 98

（二）俄罗斯“格洛纳斯”卫星导航系统 100

（三）中国“北斗”卫星导航系统 101

（四）欧盟“伽利略”卫星定位系统 103

思考与练习 104

第五单元 无人机的飞行控制与载荷控制 106

一、无人机的飞控系统 106

（一）飞控系统的组成与基本功能 106

（二）飞控系统中的传感器 110

（三）飞控系统的软硬件 114

（四）伺服机构 116

（五）PID控制基础 117

二、无人机的遥控设备 119

（一）遥控的种类与设备 119

（二）无人机遥控系统的基本功能 122

三、无人机的任务载荷控制 123

（一）航拍无人机的任务载荷控制 123

（二）植保无人机的任务载荷控制 124

（三）资源勘查无人机的任务载荷控制 125

（四）通信中继无人机的任务载荷控制 125

思考与练习 126

第六单元 无人机综合实践 127

任务一 无人机航拍 127

任务二 无人机快递 130

任务三 四旋翼无人机制作 132