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第1章 总论无人机系统 1

1.1 初识无人机系统 1

1.1.1 无人机的新定义 1

1.1.2 无人机系统 2

1.1.3 无人机的运行空间 2

1.2 无人机系统的组成与展开规模 3

1.2.1 无人机系统的基本组成 3

1.2.2 无人机系统的展开规模 4

1.3 无人机系统的分类 5

1.3.1 无人机系统的传统分类方法 6

1.3.2 无人机系统的综合分类方法 8

1.4 无人机的优势和性能 9

1.4.1 无人机系统的使用优势 10

1.4.2 无人作战飞机特点与优势 11

1.4.3 空天型无人机的应用优势 14

1.4.4 无人机系统的性能指标 15

1.5 无人机的发展历程 16

1.5.1 靶机起步阶段（1917—1963） 16

1.5.2 初步参战阶段（1964—1990） 17

1.5.3 迅速崛起阶段（1991—2009） 18

1.5.4 进军空天阶段（2010之后） 20

1.6 无人机系统的发展方向 21

第2章 飞行平台与动力装置 26

2.1 无人机飞行平台的组成 26

2.2 无人机翼型与升力机理 28

2.2.1 机翼的翼型与参数 28

2.2.2 空气动力学的部分概念 29

2.2.3 连续方程与伯努利方程 32

2.2.4 翼型获得升力的机理 33

2.2.5 无人机翼型的选择与设计 34

2.3 无人机的机翼与升阻特性 35

2.3.1 机翼的类型与参数 35

2.3.2 机翼的升、阻特性 37

2.3.3 几种典型机翼的特性 38

2.4 无人机的动力装置 39

2.4.1 无人机发动机的种类 39

2.4.2 活塞式发动机的特点和原理 40

2.4.3 燃气涡轮发动机的特点和原理 42

2.4.4 冲压与脉冲喷气发动机的特点 45

2.4.5 超燃冲压发动机的特点和原理 46

2.5 微型无人机 48

2.5.1 微型无人机的类型与特点 48

2.5.2 微型无人机关键技术与展望 49

第3章 无人机系统控制与制导导航 51

3.1 无人机系统的空地闭环控制 51

3.1.1 无人机系统的空地信息闭环 51

3.1.2 无人机系统的操控方式 52

3.1.3 空地闭环控制的功能分配与挑战 53

3.2 飞行控制的基本原理 53

3.2.1 无人机的运动与控制面 53

3.2.2 飞行控制的负反馈原理 54

3.2.3 典型的飞行控制回路 55

3.3 无人机飞行控制律的设计 56

3.3.1 无人机飞行运动建模 56

3.3.2 基本飞行控制律设计 61

3.3.3 飞行控制律综合仿真 64

3.4 无人机飞行控制系统实现 65

3.4.1 飞行控制计算机 66

3.4.2 敏感装置 67

3.4.3 执行机构 71

3.4.4 典型无人机自动驾驶仪简介 72

3.5 无人机的编队控制技术 78

3.5.1 无人机编队的相对运动模型 78

3.5.2 双机巡航编队控制器设计 82

3.6 无人机的自主导航技术 83

3.6.1 惯性导航技术 84

3.6.2 卫星导航技术 85

3.6.3 天文导航技术 88

3.6.4 组合导航技术 88

3.6.5 多普勒导航技术 89

3.7 无人机的制导技术 89

3.7.1 制导的作用与方式 89

3.7.2 自主制导技术 90

3.7.3 遥控制导技术 91

3.7.4 寻的制导技术 92

3.7.5 复合制导方式 95

3.8 无人机的自主控制与智能化作战 95

3.8.1 无人机自主控制的概念 95

3.8.2 无人机的自主控制等级 96

3.8.3 智能化作战对自主控制的要求 98

第4章 地面指控系统与任务规划 100

4.1 指挥控制站基本功用与组成 100

4.1.1 地面指控站的基本功能 101

4.1.2 地面指控站的形式与组成 102

4.1.3 地面指控站的席位设置 102

4.2 无人机任务规划与运用 103

4.2.1 无人机任务规划的类型 104

4.2.2 无人机任务规划系统组成 104

4.2.3 任务规划原理与运用流程 105

4.2.4 无人机航路规划原理 106

4.3 地面指控站实例与发展趋势 109

4.3.1 大型地面指挥控制站实例 109

4.3.2 小型无人机指挥控制站实例 112

4.3.3 无人机指控系统的发展趋势 114

第5章 无人机任务系统与运用 116

5.1 任务系统的功用与组成 116

5.1.1 任务系统的功用 116

5.1.2 任务系统的组成 117

5.2 无人机任务载荷的类型 117

5.2.1 侦察监视类载荷 118

5.2.2 通信类载荷 119

5.2.3 电子对抗类载荷 120

5.2.4 靶标设备类载荷 120

5.2.5 武器弹药类载荷 120

5.3 任务系统构型与作战运用 122

5.3.1 任务系统的典型构型 122

5.3.2 任务系统的作战运用原理 123

5.3.3 无人机任务载荷的发展趋势 124

第6章 无人机的信息传输系统 126

6.1 信息传输系统的功用与组成 126

6.1.1 信息传输系统的功用 126

6.1.2 信息传输系统的组成 127

6.2 无人机通信链路的基本原理 128

6.2.1 无人机通信链路的信息关系 128

6.2.2 数据链路地面终端的工作原理 129

6.2.3 数据链路机载终端的工作原理 131

6.3 通信链路的作战使用要求 132

6.3.1 通信链路面临的主要威胁 132

6.3.2 对通信链路的抗攻击使用要求 133

第7章 无人机的发射与回收 134

7.1 无人机的发射技术 134

7.2 无人机的回收技术 138

第8章 无人机系统的作战运用 142

8.1 无人机的实战运用与问题分析 142

8.1.1 无人机实战运用情况概览 142

8.1.2 无人机的应用优势与问题 144

8.2 空天时代的无人机作战运用 146

8.3 察打一体无人机作战运用原理 151

8.3.1 察打一体无人机的任务构型 151

8.3.2 无人机光电侦察监视的运用原理 152

8.3.3 无人机SAR侦察监视的运用原理 153

8.3.4 无人机察打一体的运用原理 156

8.3.5 “捕食者”无人机的作战运用 157

8.4 无人机系统的人员配置与培训 161

8.4.1 无人机系统的人员构成 161

8.4.2 “捕食者”无人机系统的人员配置 162

8.4.3 美军无人机的人员培训 163

8.5 无人机系统的模拟训练 165

8.5.1 无人机系统模拟训练概述 166

8.5.2 无人机模拟训练系统原理 167

8.5.3 无人机模拟训练的组织形式 169

8.5.4 模拟训练系统的关键技术与要求 171

8.6 无人机系统的综合保障 172

8.6.1 无人机系统综合保障概述 172

8.6.2 美军无人机的使用与维修保障 173

8.6.3 无人机系统综合保障的能力要求 175

第9章 临近空间与空天无人机 176

9.1 临近空间与太空的开发意义 176

9.1.1 地球垂直空间的划分 176

9.1.2 临近空间的环境特点 178

9.1.3 临近空间与太空的战略意义 179

9.2 空天型无人机的发展格局与关键技术 180

9.2.1 临近空间无人飞行器的分类 180

9.2.2 空天型无人机的发展格局与趋势 181

9.2.3 临近空间无人机的关键技术 182

9.2.4 空天无人机的机动变轨技术 183

9.3 典型空天型无人机概览 184

9.3.1 临近空间太阳能无人机 184

9.3.2 临近空间高超声速无人机 185

9.3.3 空天无人机 187

9.4 空天型无人机的作战运用分析 189

9.4.1 空间军事应用与空天一体 189

9.4.2 空天型无人机的运用方式 189

第10章 无人机的协同作战技术研究 192

10.1 无人机协同作战的基本问题 192

10.1.1 无人机协同作战概述 192

10.1.2 无人机与无人机协同的主要模式 193

10.1.3 无人机与有人机协同的主要模式 194

10.1.4 无人机协同作战的关键技术 196

10.2 无人机协同控制体系架构 196

10.2.1 集中式体系结构 197

10.2.2 分布式体系结构 197

10.2.3 分层式体系结构 198

10.3 多无人机的协同搜索原理 198

10.3.1 协同搜索的问题描述 198

10.3.2 协同搜索的实现原理 199

10.3.3 多无人机协同搜索仿真 200

10.4 双无人机的协同跟踪原理 202

10.4.1 协同跟踪的问题描述 202

10.4.2 协同跟踪的控制原理 203

10.4.3 双机协同跟踪仿真运用 204

10.5 有人机与无人机协同的指挥控制方式 205

10.5.1 有人机与无人机协同任务想定 205

10.5.2 有人机与无人机协同的任务流程 205

10.5.3 有人机与无人机协同的指挥控制架构 206

参考文献 208