本書闡述了各類無人機(包括固定翼無人機、無人直升機和多旋翼直升機等)所涉及的基本知識、基本原理和發(fā)展概況，介紹了無人機技術(shù)領(lǐng)域的最新成果和發(fā)展動態(tài)。全書共7章，分別介紹了無人機發(fā)展概況、無人機系統(tǒng)組成、飛行原理、飛行性能、動力裝置、任務(wù)規(guī)劃與導(dǎo)航、無人機構(gòu)造等內(nèi)容。書中內(nèi)容淺顯易懂，側(cè)重基本概念、基本原理、基本構(gòu)造的闡述，是無人機專業(yè)學(xué)生的入門教材。
本書為航空航天類院校的基礎(chǔ)教材，可供相關(guān)院校無人機專業(yè)的學(xué)生使用，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
（1）北京航空航天大學(xué)資深教師編寫；
（2）彩色印刷，圖片清晰
無人機(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)是一種有動力的、可控制的、能攜帶多種設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)、并能重復(fù)使用的無人駕駛航空器。無人機系統(tǒng)(Unmanned
Aerial System，UAS)是指以無人機分系統(tǒng)為執(zhí)行任務(wù)的載體，加之與其配套的任務(wù)設(shè)備分系統(tǒng)、測控與信息傳輸分系統(tǒng)、指揮控制分系統(tǒng)、發(fā)射與回收分系統(tǒng)、保障與維修分系統(tǒng)等所組成的整體系統(tǒng)。
隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，無人機在現(xiàn)代航空技術(shù)中的作用越來越重要。無人機用途廣泛，無人員傷亡風(fēng)險，生存能力強，機動性能好，續(xù)航時間長，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著極其重要的作用;另外，由于無人機使用方便，成本低，控制簡單，載荷多樣，在民用領(lǐng)域也有著廣闊的應(yīng)用前景。無人機技術(shù)作為近年來飛速發(fā)展的尖端技術(shù)，已成為航空航天院校的熱門專業(yè)。
《無人機系統(tǒng)概論》是無人機專業(yè)的基礎(chǔ)教材，通過本書的學(xué)習(xí)讀者可了解無人機領(lǐng)域所涉及的基本知識、基本原理及發(fā)展概況，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)，亦可開闊視野，擴大知識面。
本書首先對無人機的分類和發(fā)展概況進行了介紹，以期讓讀者對無人機的發(fā)展歷程和最新成果有一個全面、系統(tǒng)的了解。在此基礎(chǔ)上，分別對無人機系統(tǒng)組成、飛行原理、飛行性能、動力裝置、任務(wù)規(guī)劃與導(dǎo)航、無人機構(gòu)造等方面的基本知識、基本原理進行了介紹。書中內(nèi)容淺顯易懂，側(cè)重基本概念、基本原理、基本系統(tǒng)的闡述，適合用作無人機專業(yè)低年級學(xué)生和其他各專業(yè)學(xué)生的教材。
編者在本書編寫過程中，參考了國內(nèi)外大量文獻資料及兄弟院校的有關(guān)教材，在此謹(jǐn)對原作者表示感謝。
本書涉及科學(xué)技術(shù)的很多領(lǐng)域，鑒于編者水平有限，書中不當(dāng)之處懇請讀者批評指正。
編 者
于北京航空航天大學(xué)
2020年5月
第1章 緒 論
1.1 無人機系統(tǒng)的定義
1.2 無人機的分類
1.2.1 按用途分類
1.2.2 按飛行平臺構(gòu)型分類
1.2.3 按大小分類
1.2.4 按飛行性能分類
1.3 全球無人機發(fā)展
1.3.1 起步階段
1.3.2 實用階段
1.3.3 蓬勃發(fā)展階段
1.3.4 最新發(fā)展
1.4 我國無人機發(fā)展
1.4.1 固定翼無人機
1.4.2 旋翼無人機
1.5 無人機的發(fā)展趨勢
習(xí) 題
第2章 無人機系統(tǒng)組成
2.1 飛行平臺
2.2 動力裝置
2.3 飛控系統(tǒng)
2.4 導(dǎo)航系統(tǒng)
2.5 電氣系統(tǒng)
2.6 任務(wù)載荷
2.7 數(shù)據(jù)鏈路
2.8 地面控制站
2.9 發(fā)射與回收系統(tǒng)
習(xí) 題
第3章 飛行原理
3.1 飛行環(huán)境
3.1.1 大氣分布及特點
3.1.2 大氣的主要氣象要素
3.1.3 大氣的特性
3.1.4 影響飛行的氣象因素
3.2 流體流動的基本規(guī)律
3.2.1 相對運動原理
3.2.2 連續(xù)性定理
3.2.3 伯努利定理
3.3 升力的產(chǎn)生及增升措施
3.3.1 翼型和迎角
3.3.2 升力的產(chǎn)生
3.3.3 影響飛機升力的因素
3.3.4 增升裝置
3.4 阻力的產(chǎn)生及減阻措施
3.4.1 摩擦阻力
3.4.2 壓差阻力
3.4.3 誘導(dǎo)阻力
3.4.4 干擾阻力
3.5 作用在飛機上的力
3.5.1 飛機上的空氣動力
3.5.2 水平直線飛行受力
3.5.3 爬升受力
3.5.4 下降受力
3.5.5 轉(zhuǎn)彎受力
3.6 地面效應(yīng)
習(xí) 題
第4章 無人機飛行性能
4.1 飛行性能指標(biāo)
4.1.1 飛行速度
4.1.2 航 程
4.1.3 升 限
4.1.4 起飛著陸性能
4.2 無人機的氣動布局
4.2.1 機翼的布局
4.2.2 尾翼的布局
4.2.3 縱向氣動布局
4.3 無人機的運動與操縱
4.3.1 無人機的縱向操縱
4.3.2 無人機的橫向操縱
4.3.3 無人機的方向操縱
4.4 無人機的穩(wěn)定性
4.4.1 無人機的縱向穩(wěn)定性
4.4.2 無人機的方向穩(wěn)定性
4.4.3 無人機的橫側(cè)向穩(wěn)定性
4.5 無人直升機的飛行與操縱
4.5.1 無人直升機旋翼的工作原理
4.5.2 無人直升機的飛行性能
4.5.3 無人直升機的操縱
4.5.4 無人直升機的氣動布局
4.6 多旋翼直升機的飛行原理與飛行操縱
4.6.1 四旋翼直升機的飛行原理與飛行操縱
4.6.2 六旋翼直升機的飛行原理與飛行操縱
4.7 機動飛行
4.7.1 盤 旋
4.7.2 俯沖、筋斗和躍升
4.7.3 戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)彎
4.7.4 鐘形機動
4.7.5 “眼鏡蛇”機動
習(xí) 題
第5章 無人機動力裝置
5.1 活塞式發(fā)動機
5.1.1 往復(fù)式活塞發(fā)動機
5.1.2 旋轉(zhuǎn)式活塞發(fā)動機
5.1.3 活塞發(fā)動機輔助系統(tǒng)
5.2 燃氣渦輪發(fā)動機
5.2.1 渦輪噴氣發(fā)動機
5.2.2 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機
5.2.3 渦輪螺槳發(fā)動機
5.2.4 渦輪軸發(fā)動機
5.3 沖壓發(fā)動機
5.4 電動動力系統(tǒng)
5.4.1 動力電源
5.4.2 動力電機
5.4.3 調(diào)速控制系統(tǒng)
5.5 太陽能動力裝置
習(xí) 題
第6章 無人機任務(wù)規(guī)劃與導(dǎo)航
6.1 地圖坐標(biāo)系與數(shù)字化地圖
6.1.1 世界坐標(biāo)系
6.1.2 北京54坐標(biāo)系
6.1.3 西安80坐標(biāo)系
6.1.4 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
6.1.5 數(shù)字化地圖
6.2 任務(wù)載荷
6.2.1 偵察監(jiān)視類載荷
6.2.2 通信類載荷
6.2.3 武器彈藥類載荷
6.3 任務(wù)規(guī)劃
6.3.1 任務(wù)規(guī)劃的概念與內(nèi)容
6.3.2 任務(wù)規(guī)劃的流程和方法
6.3.3 航路規(guī)劃
6.4 無人機通信鏈路
6.4.1 無人機鏈路的組成
6.4.2 鏈路信道傳輸特性
6.5 無人機導(dǎo)航方法
6.5.1 無線電導(dǎo)航
6.5.2 慣性導(dǎo)航
6.5.3 衛(wèi)星導(dǎo)航
6.5.4 圖像匹配導(dǎo)航
6.5.5 天文導(dǎo)航
6.5.6 組合導(dǎo)航
習(xí) 題
第7章 無人機的構(gòu)造
7.1 固定翼無人機的構(gòu)造
7.1.1 機翼的構(gòu)造
7.1.2 機身的構(gòu)造
7.1.3 起落裝置的構(gòu)造
7.2 無人直升機的構(gòu)造
7.2.1 直升機機體構(gòu)造
7.2.2 旋翼的構(gòu)造
7.2.3 直升機操縱系統(tǒng)
7.2.4 直升機尾槳
7.2.5 直升機起落裝置
7.3 多旋翼直升機的構(gòu)造
7.3.1 多旋翼直升機總體布局
7.3.2 多旋翼直升機機體結(jié)構(gòu)形式
習(xí) 題
參考文獻
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