无人机系统导论

第1章 无人机概述 1 1.1 什么是无人机 1 1.1.1 无人机的起源 1 1.1.2 无人机系统 2 1.2 为什么要使用无人机 2 1.2.1 危险任务 3 1.2.2 恶劣任务 3 1.2.3 枯燥任务 3 1.2.4 纵深任务 3 1.2.5 环境因素 3 1.2.6 科学研究 4 1.2.7 经济因素 4 1.3 无人机的发展历程 4 1.3.1 早期无人机 4 1.3.2 无人靶机 5 1.3.3 二战期间的无人机 6 1.3.4 早期其他无人机 8 1.3.5 现代无人机 9 1.3.6 中国无人机的发展 9 第2章 无人机的分类 20 2.1 概述 20 2.2 按用途分类 20 2.2.1 军用无人机 20 2.2.2 民用无人机 22 2.2.3 消费级无人机 24 2.3 按技术分类 24 2.4 按尺度大小分类 26 2.4.1 微小型无人机 27 2.4.2 小型无人机 28 2.4.3 中型无人机 28 2.4.4 大型无人机 30 第3章 无人机系统 32 3.1 无人机系统概述 32 3.2 飞行器 32 3.2.1 空气动力学基础 32 3.2.2 性能 37 3.2.3 稳定性和控制 37 3.2.4 发动机 43 3.2.5 结构和材料 47 3.3 任务规划和控制 48 3.3.1 任务规划和控制站 48 3.3.2 飞行器驾驶 50 3.4 有效载荷 50 3.4.1 概述 50 3.4.2 非消耗型有效载荷 51 3.4.3 消耗型有效载荷 52 3.5 通信系统 53 3.5.1 通信系统功能和特性 54 3.5.2 通信媒介 55 3.5.3 通信系统的性能 59 3.6 发射和回收 60 3.6.1 发射系统 60 3.6.2 回收系统 62 3.7 无人机系统其他技术 65 3.7.1 传感器技术 65 3.7.2 自主性 68 3.8 无人机系统的测试 72 3.8.1 无人机系统的地面测试 72 3.8.2 无人机系统的飞行测试 77 第4章 无人机相关规范 81 4.1 美国无人机航空监管体系 81 4.1.1 背景 81 4.1.2 美国航空条例历史 81 4.1.3 有关无人机的现行规定 82 4.1.4 执法与制裁 83 4.1.5 无人机系统的未来管理条例 83 4.2 无人机国际航空条例 84 4.2.1 英国 84 4.2.2 日本 84 4.2.3 加拿大 85 4.2.4 俄罗斯 85 4.2.5 新西兰 86 4.3 无人机的授权认证 86 4.3.1 美国无人机的授权认证过程 86 4.3.2 国际无人机标准化 88 4.4 我国无人机相关法规条例及授权认证 90 4.4.1 我国无人机相关法规条例 90 4.4.2 我国无人机授权认证 92 第5章 无人机系统的应用 94 5.1 无人机系统的基本应用 94 5.1.1 概述 94 5.1.2 以网络为中心的应用 95 5.1.3 与有人机和其他无人机系统编队 96 5.2 海上无人机应用 96 5.2.1 舰队发现与跟踪 97 5.2.2 雷达欺骗 98 5.2.3 导弹诱饵 98 5.2.4 反潜战 99 5.2.5 无线电中继 100 5.2.6 港口保护 100 5.2.7 滩头侦察 100 5.2.8 渔业保护 101 5.2.9 缉私 102 5.2.10 电子情报 102 5.2.11 海上监视 103 5.3 陆地无人机应用 104 5.3.1 隐蔽侦察监视 104 5.3.2 弹着点定位 105 5.3.3 激光目标指示 106 5.3.4 核生化污染检测 108 5.3.5 地雷探测与销毁 109 5.3.6 无人与有人系统编队 110 5.3.7 系统机动性 111 5.3.8 城市持续监视 111 5.4 空中无人机应用 112 5.4.1 远程侦察与打击 112 5.4.2 空基早期预警 112 5.4.3 电子情报 112 5.4.4 攻击雷达和防空系统 113 5.4.5 拦截 114 5.4.6 机场安全 114 5.5 民用、准军事组织和商用无人机 115 5.5.1 航拍 115 5.5.2 农业 116 5.5.3 海岸警卫与救生协会 117 5.5.4 环境保护 117 5.5.5 电力公司 118 5.5.6 消防 119 5.5.7 天然气和石油公司 119 5.5.8 信息服务 119 5.5.9 其他应用 120 第6章 无人机的未来 121 6.1 无人机未来的展望与挑战 121 6.1.1 引言 121 6.1.2 传感器技术的发展 121 6.1.3 动力系统的发展 127 6.1.4 机体结构的发展 132 6.1.5 自主性与人工智能 139 6.1.6 通信系统的改进 140 6.2 无人机系统的持续发展 141 6.2.1 无人机发展对专业人才的需要 141 6.2.2 无人机未来发展畅想 142 参考文献 144