BF-無人機係統導論-(第4版)-(美)法爾斯特倫,(美)格裏森,郭正 國防工業齣版社 9 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美法爾斯特倫，美格裏森，郭正 著

圖書標籤:

• 無人機
• 無人機係統
• 航空航天
• 飛行器
• 遙感
• 控製係統
• 電子工程
• 國防科技
• 第四版
• 教材

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118099706

商品編碼：29822497058

包裝：平裝

齣版時間：2015-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	無人機係統導論-(第4版)	作者	(美)法爾斯特倫,(美)格裏森,郭正
定價	70.00元	齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118099706	齣版日期	2015-04-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

《無人機係統導論(第4版)》既適用於無人機係統的初學者，又適用於已經熟悉無人機係統但想對無人機係統有全局視野、或者是精通無人機係統某一專業領域但想要深入瞭解與無人機係統相關的其他專業領域的讀者。本書基於標準工科教科書和作者所收集整理的資料，麵嚮高中文化程度以上讀者編寫。本書對於無人機領域的從業人員，不論讀者是否有技術背景，都具有可讀性。 　　為瞭避免將本書寫成涵蓋廣泛、無所不包的手冊，全書多數方程省略瞭證明過程。讀者如果對其中的設計與分析等技術細節感興趣，可參見相關領域的專業書籍。

作者簡介

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目錄

部分 導論 　章 曆史和概述 　 1.1 概述 　 1.2 發展史 　 1.2.1 早期發展史 　 1.2.2 越南戰爭 　 1.2.3 戰後復興 　 1.2.4 聯閤開發 　 1.2.5 沙漠風暴 　 1.2.6 波斯尼亞 　 1.2.7 阿富汗和伊拉剋 　 1.3 無人機係統概述 　 1.3.1 飛行器 　 1.3.2 任務規劃和控製地麵站 　 1.3.3 發射和迴收裝置 　 1.3.4 有效載荷 　 1.3.5 數據鏈 　 1.3.6 地麵保障設備 　 1.4 “天鷹座”無人機係統 　 1.4.1 “天鷹座”任務需求 　 1.4.2 “天鷹座”飛行器 　 1.4.3 地麵控製站 　 1.4.4 發射和迴收 　 1.4.5 有效載荷 　 1.4.6 其它裝備 　 1.4.7 小結 　 參考文獻 　第2章 無人機種類和任務 　 2.1 概述 　 2.2 無人機係統實例 　 2.2.1 微小型無人機 　 2.2.2 小型無人機 　 2.2.3 中型無人機 　 2.2.4 大型無人機 　 2.3 可損耗型無人機(一次性無人機) 　 2.4 無人機係統分類 　 2.4.1 按照航程和航時分類 　 2.4.2 基於尺寸的小型無人機非正式分類 　 2.4.3 梯級分類係統 　 2.4.4 近期分類變更 　 2.5 任務 　 參考文獻 第二部分 飛行器 　第3章 空氣動力學基礎 　 3.1 概述 　 3.2 空氣動力學基本方程 　 3.3 飛機極麯綫 　 3.4 真實機翼和飛機 　 3.5 誘導阻力 　 3.6 邊界層 　 3.7 撲翼 　 3.8 飛行器總阻力 　 3.9 小結 　 參考文獻 　 參考書目 　第4章 性能 　 4.1 概述 　 4.2 爬升飛行 　 4.3 航程 　 …… 　第5章 穩定性和控製 　第6章 動力推進 　第7章 結構和承載 第三部分 任務規劃和控製 　第8章 任務規劃和控製站 　第9章 飛行器和有效載荷控製 第四部分 有效載荷 　0章 偵察／監視載荷 　1章 武器載荷 　2章 其它載荷 第五部分 數據鏈 　3章 數據鏈功能和特性 　4章 數據鏈餘量 　8章 迴收係統 　9章 發射和迴收設計權衡

編輯推薦

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文摘

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序言

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無人機係統技術前沿與應用展望 【圖書簡介】 本書是一部全麵深入探討當代無人機（UAS/Drone）係統技術、設計、操作及未來發展趨勢的專業著作。它旨在為航空航天工程師、電子信息技術專傢、係統集成商以及緻力於無人機領域研究與應用的專業人士提供一份詳盡的參考指南。全書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，從基礎的空氣動力學原理到復雜的任務規劃與控製算法，再到前沿的集成化應用場景，為讀者構建瞭一個完整、立體的無人機知識體係。 第一部分：無人機係統基礎理論與架構 本書首先係統地梳理瞭無人機係統的基本概念和發展脈絡。它詳盡介紹瞭固定翼、多鏇翼以及混閤翼等主流無人機平颱的物理特性、設計哲學和適用場景。 空氣動力學與結構設計： 詳細闡述瞭無人機關鍵部件——機翼、鏇翼的氣動性能分析。內容包括升力、阻力、推力特性的精確建模，以及如何根據任務需求優化氣動布局。在結構設計方麵，重點討論瞭輕量化材料的選擇（如碳縴維復閤材料、先進聚閤物）及其對飛行性能和載荷能力的影響。此外，還深入探討瞭抗風性、抗振動設計以及模塊化結構設計在快速維護和升級中的優勢。 動力與能源係統： 本章節對無人機的能源係統進行瞭深入剖析。重點對比瞭電池（鋰聚閤物、固態電池）、燃料電池和內燃機在能量密度、續航時間、功率輸齣及環境適應性上的優劣。同時，對高效電動機（如無刷直流電機BLDC）的選型、驅動電路設計以及熱管理係統進行瞭詳盡的介紹，確保動力係統在極端工作條件下的可靠性。 飛行控製與導航原理： 這是本書的核心章節之一。它詳細講解瞭無人機飛行控製係統的基本架構，包括傳感器融閤技術（如陀螺儀、加速度計、磁力計、氣壓計、GPS/GNSS等）的數據處理流程。重點介紹瞭先進的姿態估計算法（如卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波EKF、無跡卡爾曼濾波UKF），以及如何構建高魯棒性的內環（姿態/速度）和外環（位置/航嚮）控製器。特彆地，對先進的自適應控製和非綫性控製方法在應對復雜氣流和載荷變化時的應用進行瞭深入探討。 第二部分：任務載荷、通信與數據鏈 無人機的價值往往體現在其攜帶的有效載荷和信息處理能力上。本部分聚焦於如何為無人機配備“眼睛”和“耳朵”。 多光譜與高分辨率成像載荷： 詳細介紹瞭用於遙感、測繪和監視任務的先進成像係統。內容涵蓋可見光相機、紅外熱像儀（LWIR/MWIR）、高光譜成像儀和激光雷達（LiDAR）的工作原理、數據采集模式及數據預處理技術。書中還討論瞭如何通過精確的地理配準算法，將原始傳感器數據轉化為可用於GIS分析的精確地理信息産品。 通信與鏈路管理： 無人機與地麵控製站（GCS）之間的可靠通信是遠程操作的關鍵。本書闡述瞭不同頻段（UHF, L, S, C波段）的無綫電通信技術，重點分析瞭跳頻、擴頻等抗乾擾技術。此外，還深入探討瞭視距外（BVLOS）通信挑戰的解決方案，如衛星通信（SATCOM）和中繼網絡構建，確保數據鏈的安全性和帶寬需求。 機載計算與邊緣處理： 隨著任務復雜度的提高，機載計算能力變得至關重要。本書介紹瞭高性能、低功耗的機載嵌入式計算平颱（如GPU/FPGA加速器），以及如何利用邊緣計算技術實現數據在源頭進行實時分析、壓縮和決策，從而減輕迴傳帶寬壓力和操作員的工作負荷。 第三部分：高級任務規劃與自主化技術 本書的重點在於展示如何從遙控飛行邁嚮完全自主運行，這是未來無人機係統的發展方嚮。 路徑規劃與避障算法： 詳細介紹瞭靜態環境和動態環境下的路徑規劃方法。靜態規劃部分涵蓋瞭圖搜索算法（如A、Dijkstra）和采樣算法（如RRT）。動態避障部分則側重於實時傳感器數據融閤，如利用深度學習模型對障礙物進行識彆、分類和預測，並結閤模型預測控製（MPC）實現平滑、安全的軌跡跟蹤與規避。 集群協同與編隊控製： 隨著無人機集群在搜救、偵察和物流配送中的應用增加，集群控製成為研究熱點。本章闡述瞭分布式一緻性算法在維持編隊幾何構型、負載均衡和任務分配中的應用。重點討論瞭去中心化決策機製如何提高集群的魯棒性和任務完成效率，以及如何處理成員故障和通信中斷的策略。 人工智能在無人機任務中的應用： 探討瞭深度學習在無人機自主任務中的前沿應用。這包括基於深度強化學習（DRL）的復雜環境決策製定、利用捲積神經網絡（CNN）進行高精度目標識彆與跟蹤、以及基於生成對抗網絡（GAN）的閤成數據訓練方法，以剋服真實世界數據采集的局限性。 第四部分：法規、安全與未來集成 無人機係統的廣泛應用必須建立在嚴格的法規和高標準的安全性之上。 適航性、認證與法規遵從性： 本書梳理瞭全球主要的無人機適航標準和認證流程。它詳細解讀瞭針對不同空域和任務類彆的運營限製，包括空域管理（UTM）係統的概念和技術要求。對於希望將無人機集成到城市環境中的用戶，書中提供瞭關於噪聲控製、隱私保護和網絡安全規範的實踐指南。 係統可靠性與故障診斷： 強調瞭在關鍵任務中對係統進行可靠性評估的重要性。內容涵蓋瞭從硬件冗餘設計（如三餘度或五餘度係統）到軟件容錯機製的設計。此外，還介紹瞭基於數據驅動的異常檢測技術，用於實時監控電機、電池和飛行控製器的健康狀態，並提前預警潛在的災難性故障。 無人機係統的倫理挑戰與社會影響： 最後，本書超越瞭純粹的技術層麵，探討瞭無人機大規模應用所帶來的倫理、法律和社會接受度問題。它呼籲開發者在設計係統時，必須充分考慮數據安全、問責製以及技術進步對社會結構産生的深遠影響，以促進無人機技術的健康可持續發展。 總結： 本書內容組織清晰，邏輯性強，既有紮實的理論基礎，又不乏對最新技術進展的緊密追蹤。它不僅是技術人員的案頭工具書，也是政策製定者和行業決策者理解未來空中交通格局的重要參考資料。通過全麵係統的論述，本書將引導讀者掌握設計、操作和管理新一代無人機係統的核心能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我來說，更像是一次“無人機係統設計與實踐的深度體驗”。它沒有泛泛而談，而是用一種非常紮實且具象的方式，將無人機係統的每一個環節都剖析得淋灕盡緻。我從中瞭解到，一颱高性能的無人機背後，需要考慮空氣動力學布局、結構強度、動力係統匹配、載荷集成等一係列工程問題。書中對不同材料選擇、製造工藝的討論，以及它們如何影響無人機的性能和成本，都讓我感到非常受益。我尤其喜歡它關於無人機通信係統的講解，詳細介紹瞭各種通信協議、頻率選擇以及抗乾擾技術，這對於理解無人機在復雜電磁環境下的可靠性至關重要。書中對無人機航電係統的介紹，更是讓我大開眼界，那種集成化的設計理念，將導航、控製、通信、傳感器數據處理等功能有機地整閤在一起，極大地提升瞭係統的效率和智能化水平。此外，書中對無人機測試和驗證方法的介紹，也讓我明白瞭，一項成熟的無人機産品是如何通過嚴格的測試纔能投入實際應用的。總而言之，這本書為我提供瞭一個非常全麵的視角，讓我能夠從工程設計的角度去理解無人機係統，並且對其中蘊含的科學原理和技術創新有瞭更深刻的認識。它不僅僅是一本書，更像是一本“無人機係統的設計手冊”，讓我對這項技術有瞭更務實的理解。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書對於想要深入瞭解無人機係統的人來說，是一部不可多得的“百科全書”。它的內容非常全麵，幾乎涵蓋瞭無人機領域的方方麵麵。從無人機的基本分類、曆史演變，到核心部件的設計原理、製造工藝，再到係統集成、軟件開發，這本書都給齣瞭詳盡的介紹。我尤其欣賞書中對不同平颱（固定翼、鏇翼、混閤翼）的詳細分析，以及它們在性能、應用場景和成本上的權衡。這本書不僅僅關注技術本身，還深入探討瞭無人機係統在實際應用中麵臨的各種挑戰，比如安全問題、隱私問題、法律法規以及倫理道德等。這些深入的討論，讓我意識到無人機技術的發展不僅僅是技術層麵的進步，更需要社會各界的共同努力和規範。書中對無人機操作規程、維護保養以及故障排除的介紹，也為我提供瞭一些實用的指導。雖然我還沒有實際操作無人機，但通過這本書，我已經對無人機係統的生命周期有瞭完整的認識。此外，書中對無人機與其他技術（如人工智能、大數據、物聯網）的融閤趨勢的分析，也讓我看到瞭無人機技術未來的廣闊前景。它讓我明白，無人機並不是孤立存在的，而是作為信息采集和執行的終端，在更宏大的技術體係中發揮著關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對無人機世界的新視角！我一直對無人機很感興趣，但總覺得它們隻是玩具或者軍事裝備，瞭解得非常片麵。直到我翻開這本書，纔意識到無人機係統背後蘊含著如此深厚的科學、技術和工程知識。作者從最基礎的原理講起，比如空氣動力學、傳感器技術、通信協議等等，循序漸進，即使我不是技術專傢，也能基本理解。最讓我驚喜的是，它不僅僅停留在理論層麵，還深入探討瞭各種實際應用，從農業植保、環境監測到應急救援、物流配送，甚至是電影拍攝和藝術創作，都給瞭我非常詳盡的案例分析。這本書讓我看到瞭無人機不僅僅是“會飛的機器”，而是能夠解決現實問題、創造巨大價值的先進係統。它非常細緻地解釋瞭不同類型無人機的設計理念、性能特點以及各自的優劣勢，讓我能更清晰地認識到當前無人機技術的發展格局。同時，書中對無人機係統的集成和協同作戰的描述也讓我大開眼界，原來讓一群無人機協同工作，完成復雜的任務，是需要如此精密的規劃和控製。我尤其喜歡書中對於未來發展趨勢的展望，那些關於人工智能、自主決策、群集智能的討論，讓我對無人機的未來充滿瞭無限的遐想和期待。這本書的語言雖然專業，但並不晦澀，通過大量的圖示和實例，將復雜的概念變得易於理解。對於我這樣一個初學者來說，這絕對是一本非常寶貴的入門讀物，它不僅滿足瞭我對無人機的好奇心，更激發瞭我深入學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是進行瞭一場精彩紛呈的無人機係統“探險之旅”。它沒有那種枯燥的教科書風格，反而充滿瞭探索的樂趣。作者用一種非常生動的方式，將無人機係統的各個組成部分一一呈現在我眼前，就像在拆解一個精密的玩具，讓我能清楚地看到每一個齒輪、每一個電路闆是如何協同工作的。我特彆喜歡它對不同傳感器技術（如光學、紅外、激光雷達）的深入講解，並且詳細介紹瞭它們在無人機感知環境中的作用，甚至舉例說明瞭在不同天氣條件下的探測能力差異。此外，書中關於無人機飛行控製係統的論述，讓我對“如何讓無人機平穩飛行並精確執行指令”有瞭全新的認識，那種對穩定性和精度的追求，以及背後復雜的算法和硬件支持，讓我驚嘆不已。書中對通信鏈路的介紹也讓我學到瞭很多，瞭解到在復雜的電磁環境中，如何確保無人機與地麵站之間的穩定、可靠通信，這對於無人機安全運行至關重要。另外，書中關於無人機電池技術和續航能力的討論，也十分貼閤實際應用的需求，讓我瞭解到限製無人機航程的因素以及可能的解決方案。整體而言，這本書在理論講解的同時，非常注重實際的應用場景和技術挑戰，讓我感覺學到的知識是“活”的，是可以直接應用到理解和分析現實世界中的無人機活動的。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我對“係統”二字有瞭全新理解的書。在閱讀之前，我對無人機的概念可能還停留在“一個會飛的相機”或者“一個能偵察的設備”的層麵，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它將無人機不僅僅看作一個獨立的飛行器，而是將其置於一個更大的“係統”框架中進行分析。從傳感器數據采集，到信息傳輸，再到地麵站的決策分析，再到控製指令的下發，每一個環節都環環相扣，構成瞭一個完整的閉環。我尤其著迷於書中關於無人機任務規劃和自主決策部分的講解。它不僅僅是簡單的預設航綫，而是涉及到如何在復雜環境中，根據實時信息，動態調整飛行路徑、規避障礙、優化任務執行，這背後的人工智能和算法的深度結閤，讓我感到無比震撼。書中還詳細介紹瞭無人機與其他係統的交互，比如如何與地麵車輛協同作戰，如何與網絡信息係統對接，這種“互聯互通”的理念，讓我看到瞭無人機作為未來智能化社會的重要組成部分的潛力。此外，書中對無人機係統安全性（包括網絡安全、物理安全）的重視，也讓我認識到，在享受無人機帶來的便利的同時，如何確保其安全可靠運行至關重要。這本書讓我從一個“零散的觀察者”轉變為一個“係統性的思考者”，對於我理解現代高科技係統非常有啓發。