目錄
第1章 無人機系統(tǒng)概述 1
1.1 無人機的定義 1
1.2 無人機的發(fā)展歷史 1
1.3 無人機的特點 7
1.4 無人機的軍事用途 7
1.5 無人機的民生用途 11
1.6 無人機的類型 15
第2章 無人機總體方案設計 19
2.1 無人機設計的思想和要求 19
2.1.1 無人機設計的思想 19
2.1.2 無人機設計的一般要求 19
2.2 無人機設計的過程 22
2.2.1 無人機的概念設計 22
2.2.2 無人機的初步設計 23
2.2.3 無人機的詳細設計 25
2.3 無人機系統(tǒng)的概念及組成 25
2.3.1 無人機系統(tǒng)的概念 25
2.3.2 無人機系統(tǒng)的組成 26
2.4 無人機平臺的大類選擇 28
2.4.1 無人機平臺的常規(guī)類型選擇 28
2.4.2 無人機平臺的非常規(guī)類型選擇 33
2.5 無人機平臺的不同構型與布局設計 39
2.5.1 不同布局的固定翼無人機平臺 39
2.5.2 不同布局的無人直升機平臺 45
2.5.3 不同布局的多旋翼無人機平臺 48
2.5.4 不同布局的傾轉旋翼無人機平臺 50
2.5.5 不同布局的仿生無人機平臺 53
2.5.6 不同環(huán)境介質的無人機平臺 56
2.6 無人機平臺總體參數設計 60
2.6.1 主要總體參數 60
2.6.2 無人機的重量設計 62
2.7 無人機的動力系統(tǒng)選擇 63
2.7.1 噴氣推進發(fā)動機 64
2.7.2 渦輪軸發(fā)動機和渦槳發(fā)動機 65
2.7.3 活塞發(fā)動機 66
2.7.4 無刷電動機 66
2.7.5 沖壓發(fā)動機 67
2.7.6 新型能源技術 68
第3章 無人機總體氣動和性能設計 71
3.1 無人機的空氣動力基礎 71
3.1.1 翼型與機翼 71
3.1.2 升力與阻力 73
3.1.3 螺旋槳氣動特性 78
3.2 空氣動力特性計算方法 81
3.2.1 無人機的氣動特性估算方法 81
3.2.2 無人機的氣動特性數值計算方法 82
3.3 無人機的飛行性能設計 88
3.3.1 重心位置的確定 88
3.3.2 無人機的縱向靜穩(wěn)定性 89
3.3.3 無人機巡航速度的確定 91
3.3.4 無人機的飛行性能計算 92
3.4 無人機的起飛與回收方式 96
3.4.1 固定翼無人機起降方式 96
3.4.2 無人機回收技術 99
3.5 無人機設計的特殊問題和總體設計的優(yōu)化方法 101
3.5.1 無人機設計的特殊問題 101
3.5.2 無人機總體設計的優(yōu)化方法 103
第4章 無人機飛行控制與導航技術 106
4.1 無人機飛行運動建模 106
4.1.1 基本假設 106
4.1.2 坐標系和運動變量的定義 106
4.1.3 無人機運動方程 109
4.1.4 空氣動力學模型 110
4.2 飛行穩(wěn)定性與操縱性 112
4.2.1 飛行穩(wěn)定性 112
4.2.2 飛行操縱性 116
4.3 無人機飛行控制系統(tǒng)概述 117
4.3.1 飛行控制的若干基本概念 117
4.3.2 飛行控制系統(tǒng)的基本任務 119
4.3.3 飛行控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史 120
4.3.4 飛行控制系統(tǒng)基本組成與設計原理 126
4.4 飛行控制律 130
4.4.1 飛行控制律的基本概念 130
4.4.2 幾種典型的飛行控制律設計 131
4.5 典型無人機飛行控制系統(tǒng) 133
4.5.1 固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)分析 133
4.5.2 固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)設計 135
4.5.3 多旋翼無人機飛行控制系統(tǒng)分析 136
4.5.4 垂直起降固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)分析 137
4.6 無人機集群系統(tǒng)控制技術 139
4.6.1 無人機集群發(fā)展概述 139
4.6.2 無人機集群關鍵技術 141
4.6.3 基于多源異構數據的飛行環(huán)境感知與定位技術 143
4.6.4 微型無人機集群作戰(zhàn)模式研究 144
4.7 無人機自主避障技術 145
4.7.1 無人機對環(huán)境障礙物的感知 145
4.7.2 避障算法 145
4.7.3 無人機避障控制過程 146
第5章 無人機的結構特性分析 148
5.1 無人機的結構特點 148
5.2 無人機的結構分類 151
5.3 結構傳力分析的基本方法 154
5.3.1 傳力分析的概念 154
5.3.2 結構傳力特性的基本規(guī)律 155
5.4 機翼結構的內力分析 157
5.4.1 作用在機翼上的外載荷 158
5.4.2 機翼結構的內力圖 159
5.5 機翼結構的主要受力構件 160
5.5.1 蒙皮 160
5.5.2 桁條 161
5.5.3 翼梁 162
5.5.4 縱墻 163
5.5.5 翼肋 163
5.6 直機翼結構的傳力分析 165
5.6.1 直機翼的結構形式 165
5.6.2 氣動載荷的傳遞 167
5.6.3 集中載荷的傳遞 172
第6章 無人機結構設計 174
6.1 無人機結構設計的基本要求及其分析 174
6.1.1 無人機結構設計的基本要求 174
6.1.2 對無人機結構設計基本要求的分析 174
6.2 無人機結構的選材方法 176
6.2.1 常用的無人機結構材料 176
6.2.2 結構選材依據 177
6.3 先進復合材料在無人機結構上的應用 180
6.3.1 先進復合材料的基本特性和應用優(yōu)勢 180
6.3.2 先進復合材料在軍用無人機上應用的發(fā)展現狀 182
6.3.3 先進復合材料在軍用無人機上應用的關鍵技術 183
6.4 無人機結構的選型方法 184
6.4.1 確定結構形式的基本參數 184
6.4.2 確定結構形式的協調關系 185
6.4.3 主要受力構件布置的基本原則 187
6.4.4 機翼受力構件布置的步驟 189
6.5 多旋翼無人機的結構設計 190
6.6 小型航模無人機的結構設計 191
6.7 無人直升機的結構設計 192
6.8 低速無人機的結構設計 194
6.9 高速無人機的結構設計 195
6.10 超輕型太陽能無人機的結構設計 196
第7章 無人機的制造技術 198
7.1 無人機的CAD技術 198
7.1.1 CAD技術應用于無人機研發(fā)的意義 198
7.1.2 無人機的CAD無圖紙設計技術 199
7.1.3 無人機的CAD無圖紙制造技術 200
7.2 無人機的數控加工技術 200
7.2.1 計算機數控加工 200
7.2.2 計算機輔助工藝設計 202
7.3 復合材料結構制造技術 203
7.3.1 熱壓罐成型技術 203
7.3.2 縫合技術 203
7.3.3 RTM/RFI成型技術 204
7.3.4 纖維纏繞鋪放技術 205
7.3.5 真空輔助樹脂滲透成型技術 206
7.3.6 復合材料膠接技術 207
7.4 無人機結構的3D打印制造技術 208
7.4.1 非金屬材料3D打印成型技術 208
7.4.2 金屬材料3D打印成型技術 208
7.5 小型無人機的手工制作方法 209
7.5.1 手工制作材料 209
7.5.2 手工制作工具 210
7.5.3 手工加工的基本方法 210
7.5.4 非金屬材料的機床加工 211
7.5.5 無人機部件的加工 211
7.6 無人機的裝配技術 214
7.6.1 大型無人機的裝配技術 214
7.6.2 小型無人機的裝配技術 216
7.6.3 無人機的檢測技術 219
第8章 無人機系統(tǒng)的任務載荷和信息傳輸設計 221
8.1 偵察無人機系統(tǒng)的任務載荷應用設計 221
8.1.1 偵察無人機系統(tǒng)設計總則 221
8.1.2 偵察任務設備類型 222
8.1.3 新型偵察設備技術 226
8.2 任務信息傳輸系統(tǒng)設計 228
8.2.1 無人機系統(tǒng)的數據鏈 228
8.2.2 無人機先進數據鏈特征的設計 230
8.2.3 無線信息傳輸裝置 231
8.2.4 地面測控與顯示裝置 232
8.3 無人機的遠距離傳輸技術 235
8.3.1 衛(wèi)星中繼傳輸 235
8.3.2 無人機空中中繼傳輸 237
8.4 無人機通信的調制技術 239
8.4.1 無人機通信的調制模式 239
8.4.2 自適應調制技術 239
第9章 無人機的隱身設計 241
9.1 無人機雷達隱身技術 241
9.1.1 無人機隱身外形設計 241
9.1.2 采用雷達吸波材料的隱身設計 243
9.1.3 自適應對消雷達隱身技術 244
9.2 無人機紅外隱身技術 245
9.2.1 降低無人機紅外輻射強度 245
9.2.2 紅外隱身材料和結構 246
9.2.3 紅外對抗和干擾技術 246
9.3 無人機抗干擾隱身技術 247
9.3.1 濾波技術 247
9.3.2 屏蔽技術 247
9.3.3 無人機抗電子干擾自我保護技術 248
9.4 無人機其他隱身技術 248
9.4.1 聲隱身技術 248
9.4.2 光隱身技術 249
9.4.3 等離子體隱身技術 249
9.4.4 微波傳播指示隱身技術 251
9.4.5 新型隱身材料 251
9.5 針對反隱身技術的無人機隱身設計 252
第10章 無人機飛行試驗和飛行管理 253
10.1 無人機的飛行管理 253
10.1.1 無人駕駛航空器飛行管理有關條例 253
10.1.2 對于無人機飛行管理規(guī)定的理解 255
10.2 無人機飛行試驗的分類 255
10.2.1 無人機不同階段的飛行試驗 256
10.2.2 無人機不同內容的飛行試驗 256
10.3 無人機飛行試驗的過程 256
10.4 無人機駕駛的測試 258
10.4.1 無人機系統(tǒng)人員須知總則 258
10.4.2 無人機駕駛員技能測試內容和方法 261
第11章 無人機技術的展望 268
參考文獻 270
附錄 縮寫與縮略語 271