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譯者序 前言 第1章設計基礎1 1.1引言1 1.2無人飛行器的分類4 1.3典型無人飛行器回顧6 1.3.1“全球鷹”7 1.3.2RQ-1A“捕食者”7 1.3.3MQ-9“捕食者”B “收割者”8 1.3.4RQ-5A“獵人”9 1.3.5RQ-7“影子200”9 1.3.6RQ-2A“先鋒”9 1.3.7RQ-170“哨兵”10 1.3.8X-45A無人戰鬥飛行器10 1.3.9愛普生微型飛行機器人10 1.4設計專案規劃11 1.5決策12 1.6設計標準、目標和優先順序12 1.7可行性分析14 1.8設計小組14 1.9設計流程15 1.10系統工程方法15 1.11無人飛行器概念設計17 1.12無人飛行器初步設計21 1.13無人飛行器詳細設計22 1.14設計審查、評估和回饋23 1.15無人飛行器設計步驟24 簡答題26第2章初步設計28 2.1引言28 2.2最大起飛重量估算28 2.3重量組成28 2.4有效載荷重量29 2.5自動駕駛儀重量30 2.6燃油重量31 2.7電池重量33 2.8空載重量36 2.9機翼和發動機尺寸38 2.10四旋翼飛行器構型41 簡答題47 練習題48第3章設計規程50 3.1引言50 3.2氣動特性設計51 3.3結構設計52 3.4推進系統設計55 3.4.1通用設計指南55 3.4.2電動機56 3.5起落架設計58 3.6機械和動力傳動系統設計60 3.7電氣系統61 3.7.1基礎知識61 3.7.2安全建議63 3.7.3接線圖63 3.7.4電線的絕緣和遮罩64 3.7.5電池64 3.7.6發電機66 3.8操縱面設計66 3.9安全分析70 3.9.1設計方面的經驗教訓71 3.9.2子系統和元件可能的 故障模式73 3.10安裝指南75 3.10.1GPS和羅盤75 3.10.2慣性測量單元75 3.10.3電動機75 簡答題75 設計題76 練習題77第4章空氣動力學設計79 4.1引言79 4.2空氣動力學基礎80 4.3機翼設計81 4.3.1機翼設計流程81 4.3.2翼型選擇和設計81 4.3.3機翼設計方法84 4.3.4機翼設計步驟87 4.4尾翼設計88 4.4.1設計流程88 4.4.2尾翼構型89 4.4.3水準尾翼設計方法90 4.4.4水準尾翼投影面積和尾翼力臂91 4.4.5水準尾翼翼型91 4.4.6水準尾翼安裝角92 4.4.7其他水準尾翼參數93 4.5垂直尾翼設計93 4.5.1參數93 4.5.2垂直尾翼位置93 4.5.3垂直尾翼力臂93 4.5.4投影面積94 4.5.5安裝角94 4.5.6其他垂直尾翼參數94 4.5.7垂直尾翼設計方法95 4.6機身設計95 4.6.1機身設計基礎95 4.6.2機身內部佈局96 4.6.3自動駕駛儀艙98 4.6.4最優長徑比98 4.6.5機身空氣動力學99 4.6.6放樣100 4.6.7機身設計步驟101 4.7天線102 4.7.1固定天線102 4.7.2雷達抛物面天線102 4.7.3衛星通信天線103 4.7.4天線設計/安裝103 4.8四旋翼飛行器空氣 動力學設計103 4.9空氣動力學設計指南104 簡答題105 練習題106第5章自動駕駛儀設計基礎109 5.1引言109 5.1.1自動駕駛儀和操作人員110 5.1.2自動駕駛儀的主要子系統111 5.1.3自動駕駛儀設計或選擇111 5.2動力學建模112 5.2.1建模方法112 5.2.2基本模型114 5.2.3傳遞函數115 5.2.4狀態空間表示117 5.3氣動力和氣動力矩117 5.3.1力和力矩方程117 5.3.2穩定性和控制導數118 5.3.3無量綱穩定性和控制導數118 5.3.4有量綱穩定性和控制導數119 5.3.5耦合穩定性導數120 5.4動力學模型的簡化120 5.4.1線性化121 5.4.2解耦122 5.5固定翼無人飛行器動力學模型124 5.5.1非線性全耦合運動方程124 5.5.2非線性半耦合運動方程125 5.5.3非線性解耦運動方程125 5.5.4線性耦合運動方程125 5.5.5線性解耦運動方程127 5.5.6重新表述的（非線性半耦合）運動方程129 5.5.7無動力滑翔運動方程130 5.6動力學模型近似130 5.6.1純俯仰運動的近似130 5.6.2純滾轉運動的近似130 5.6.3純偏航運動的近似130 5.6.4縱向振盪模態的近似131 5.7四旋翼（旋翼）飛行器動力學模型131 5.7.1四個電動機的總推力131 5.7.2動力學模型134 5.7.3簡化動力學模型135 5.8自動駕駛儀分類135 5.8.1增穩系統137 5.8.2保持功能137 5.8.3導航功能138 5.8.4指令增強系統139 5.9飛行模擬：數值方法139 5.9.1數值積分140 5.9.2MATLAB和Simulink140 5.9.3硬體在環模擬142 5.10無人飛行器飛行品質142 5.10.1基本原理142 5.10.2分級、分類和可接受等級143 5.10.3強度限制144 5.11自動駕駛儀設計流程144 簡答題145 練習題146第6章控制系統設計149 6.1引言149 6.2控制系統基礎150 6.2.1組
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