第1章 引言 1
1.1 UAV或UAS意味着什么？ 1
1.2 动机与理由 2
1.3 安全监管 6
1.4 本书目标和大纲 7
参考文献 8
第2章 航空史与无人飞行 10
2.1 无人机及飞行的前身 10
2.2 1916—1944年 13
2.3 冷战时期的无人机 14
2.4 现代系统 19
2.5 评价 39
参考文献 39
第3章 现行载人航空条例 40
3.1 引言 40
3.2 适航认证 42
3.2.1 型号证书 42
3.2.2 标准证书 43
3.2.3 特殊认证 44
3.3 特殊飞行器分类 45
3.3.1 平台 45
3.3.2 遥控模型 45
3.4 飞行员认证 46
3.5 FAR操作规则 47
3.5.1 飞行规则 47
3.5.2 应急规则 48
3.5.3 维护要求 49
3.6 空域类别 49
3.7 监管发展模式 50
参考文献 51
第4章 无人机系统监管条例 52
4.1 引言 52
4.2 国际民用航空组织 53
4.3 美国 54
4.3.1 航空无线电委员会（RTCA） 57
4.3.2 美国材料与试验协会（ASTM） 57
4.3.3 美国汽车工程师学会（SAE） 58
4.3.4 当前的认证路径和操作指南 58
4.4 欧洲 60
4.4.1 欧洲航空安全局（EASA） 60
4.4.2 欧洲航空安全组织（EUROCONTROL） 61
4.4.3 欧洲全民航空电子学组织（EUROCAE） 62
4.4.4 欧盟的其他活动 63
4.4.5 国家活动 64
4.5 澳大利亚 65
4.6 加拿大 66
4.7 日本 67
4.8 国际无人机系统协会 68
4.9 轻小型无人机系统 68
4.9.1 美国 68
4.9.2 欧洲 69
4.10 军事规范 70
4.10.1 美国 70
4.10.2 欧洲 73
4.10.3 北约（NATO） 73
参考文献 74
第5章 无人机系统的安全评估和功能需求 81
5.1 同等安全水平 82
5.1.1 载人航空要求 82
5.1.2 无人机ELOS需求的推导 83
5.2 无人机事故类型 86
5.3 地面撞击死亡风险建模 87
5.3.1 地面撞击ELOS 88
5.3.2 地面撞击事故的影响 89
5.3.3 暴露人员的死亡概率 90
5.3.4 地面撞击事故频率 94
5.4 空中碰撞死亡风险建模 95
5.4.1 空中碰撞ELOS 95
5.4.2 暴露和死亡风险 97
5.4.3 预期的冲突轨迹 98
5.4.4 碰撞概率 98
5.5 模式选择 99
5.6 将一个事故的目标安全水平（TLS）转换为系统的可靠性要求 102
5.7 风险缓解 107
参考文献 107
第6章 案例研究 110
参考文献 145
第7章 关于无人机系统集成路线图的思考和建议 146
7.1 制定监管条例 147
7.1.1 应用 148
7.1.2 飞行特点 148
7.1.3 代价性 148
7.1.4 飞行员不在驾驶舱内 148
7.1.5 将无人机视作系统 149
7.1.6 最大起飞重量 150
7.1.7 乘客与货物 150
7.1.8 有效载荷 150
7.1.9 操作安全 150
7.2 操作风险参考系统 151
7.3 无人机系统分类 153
7.3.1 基于地面撞击风险的分类 155
7.3.2 基于空中碰撞风险的分类 157
7.3.3 基于自主能力的分类 159
7.3.4 其他分类 160
7.4 认证路径 161
7.5 设备认证 163
7.6 操作员训练与认证 163
7.7 技术问题 164
7.7.1 避撞 165
7.7.2 传感器 167
7.7.3 通信 167
7.7.4 动力与推进系统 168
7.7.5 起飞、回收和飞行终止系统 168
7.8 技术测试和评估 169
参考文献 169
第8章 后记 173
8.1 为什么要无人机？ 173
8.2 无人机系统的军事应用和相关挑战 174
8.3 民用无人机：挑战与问题 175
8.4 挑战和使能技术 180
8.5 前景 181
参考文献 181
术语表 183
参考文献 186
附录A 人类的脆弱性 187
A.1 损伤类型和严重程度 187
A.2 脆弱性建模的注意事项 189
A.3 脆弱性模型 190
A.3.1 脆弱性阈值 191
A.3.2 对数正态分布脆弱性模型 191
A.3.3 粘性准则（VC）与钝性准则（BC） 194
A.3.4 穿透性损伤 196
参考文献 197
附录B 地面死亡概率模型的敏感度分析 198
B.1 背景 198
B.2 分析 199
B.2.1 撞击动能的影响 200
B.2.2 参数α的影响 200
B.2.3 掩护因素的影响 203
B.3 讨论 207
参考文献 207
附录C 208
索引 284