第1章 概述 1
1.1与无人机相关的基础知识 1
1.1.1飞行器的基本概念 1
1.1.2无人机的定义和特点 2
1.2系统工程的基础知识 4
1.2.1系统工程的基本概念 4
1.2.2系统工程方法论的基本概念 7
1.3并行工程的基础知识 9
1.3.1并行工程的定义和背景 10
1.3.2并行工程的作用及其关键技术 11
1.4无人机系统的基本概念 14
1.4.1无人机系统的定义和组成 15
1.4.2无人机系统的分类 18
1.4.3国外典型的无人机系统案例 23
思考题1 28
第2章 无人机系统总体设计 29
2.1无人机系统设计的基本概念 29
2.1.1无人机系统研制流程和设计的定义 29
2.1.2无人机系统设计的重要性和任务 30
2.2无人机系统生命周期管理 31
2.2.1无人机研制项目的生命周期 31
2.2.2无人机系统设计研制阶段的工作任务 34
2.3无人机系统客户需求分析和风险管理 36
2.3.1客户和客户需求的定义 36
2.3.2无人机研制项目客户需求分析报告 37
2.3.3无人机研制项目的风险管理 40
2.4无人机总体外形设计和总体结构 42
2.4.1无人机总体外形设计 42
2.4.2固定翼无人机的总体结构 44
2.4.3旋翼无人机的总体结构 49
2.5无人机总体参数的选择 55
2.5.1固定翼无人机总体参数的选择 55
2.5.2旋翼无人机总体参数的选择 57
思考题2 64
第3章 无人机飞行平台结构设计 65
3.1无人机结构设计的基本概念 65
3.1.1无人机结构和结构设计的定义 65
3.1.2无人机结构设计的基本要求和结构材料 66
3.2无人机机身结构设计 68
3.2.1无人机机身承受的外载荷和受力特点 68
3.2.2无人机机身典型结构形式和传力分析 69
3.2.3无人机机身基本承力构件设计 72
3.3无人机起落装置结构设计 75
3.3.1无人机起飞升空方式 75
3.3.2无人机的着陆和回收方式 76
3.3.3无人机轮式起落架的配置形式 77
3.3.4无人机轮式起落架的基本组成 79
3.3.5无人机轮式起落架的结构设计 80
3.3.6旋翼无人机滑橇式起落架 82
3.4固定翼无人机机翼、尾翼结构设计 82
3.4.1固定翼无人机机翼的基本构造和外载 82
3.4.2固定翼无人机机翼的组成构件 83
3.4.3固定翼无人机机翼的结构形式 86
3.4.4固定翼无人机尾翼的结构设计 88
3.5旋翼无人机旋翼系统结构设计 90
3.5.1旋翼无人机旋翼桨毂结构形式 90
3.5.2旋翼无人机旋翼动力学特性 93
3.5.3旋翼无人机旋翼桨叶结构设计 97
3.5.4旋翼无人机尾桨结构设计 100
思考题3 102
第4章 无人机飞行控制导航系统设计 103
4.1无人机自动飞行控制的基本概念 103
4.1.1无人机飞行品质和GNC技术的定义 103
4.1.2无人机飞行控制方式和原理 105
4.1.3无人机飞行控制系统的总体结构和分层结构 107
4.2无人机飞行控制导航系统设计 109
4.2.1无人机飞行控制导航系统的功能和设计要求 109
4.2.2无人机飞行控制导航系统的组成和特点 110
4.2.3无人机飞行控制导航系统设计 112
4.3无人机导航系统和机载传感器 114
4.3.1无人机导航系统 115
4.3.2无人机机载传感器 118
4.3.3无人机避障传感器 121
4.4无人机制导控制系统 122
4.4.1无人机制导控制系统的基本概念 122
4.4.2无人机飞行控制律设计 123
4.4.3无人机制导技术的类型 124
4.4.4无人机的伺服执行机构 127
4.5无人机开源飞行控制导航系统 128
4.5.1开源软件和开源硬件的基本概念 128
4.5.2无人机开源飞行控制导航系统的基本概念 129
4.5.3无人机开源飞行控制导航系统的类型和选择 131
思考题4 134
第5章 无人机任务规划和控制站 136
5.1无人机任务规划的基本概念 136
5.1.1任务规划的定义和特点 136
5.1.2任务规划系统的定义和功能 137
5.1.3无人机任务规划系统的定义、功能、流程和特点 138
5.2无人机任务规划方法 141
5.2.1传统优化算法 141
5.2.2智能优化算法 143
5.3无人机任务规划的数字地图技术 150
5.3.1数字地球的基本概念 150
5.3.2地理信息系统 151
5.3.3数字地图 152
5.4无人机地面控制站的基本概念 154
5.4.1无人机地面控制站的定义和功能要求 154
5.4.2无人机地面控制站系统的组成 155
5.5无人机地面控制站的分类、配置和转移运输 157
5.5.1无人机地面控制站的分类 157
5.5.2无人机地面控制站配置和转移运输 158
思考题5 161
第6章 无人机系统数据链路技术 163
6.1无人机系统数据链路的基本概念 163
6.1.1无人机系统数据链路的定义和组成 163
6.1.2无人机系统数据链路的职能和类型 165
6.2数字通信和数字通信系统 166
6.2.1数字通信的定义和特点 166
6.2.2模数转换和数模转换 167
6.2.3数字通信系统的组成和传输媒介 168
6.2.4数字通信系统的性能指标、数据纠错方法和可用率 170
6.3数字通信的编码和调制解调技术 171
6.3.1数字通信的编码技术 172
6.3.2数字信号的调制解调技术 173
6.3.3数字信号主要的调制方式 175
6.4数字通信系统的同步技术与天线技术 182
6.4.1数字通信系统的同步技术 182
6.4.2数字通信系统的天线技术 186
思考题6 188
参考文献 189