根據國內職業教育特點及無人機行業應用現狀和未來就業方向編寫對無人機的基礎理論做了詳細闡述。本書分為八章，系統地歸納了無人機的基本組成、無人機空氣動力學基礎理論、無人機飛行性能與飛行原理、無人機平臺結構學基礎等，并詳細介紹了業內應用較多的多旋翼無人機及應用越來越廣的垂直起降無人機。本書可作為高等職業院校無人機應用技術專業教材，也可作為對無人機應用技術感興趣的讀者的自學參考書。本書為中國航空學會推薦教材。
中國航空學會推薦教材，高職無人機應用技術專業教材。
當前，新一輪科技革命和產業變革正在全球范圍內興起，以無人機為代表的無人系統成為重要內容之一。在全面推進科技強國建設中，無人機及無人系統首當其沖成為重要支撐。《中國制造2025》中明確提出快速發展無人機產業化的規劃，同時在十三五國家戰略性新興產業發展規劃中，也明確提出大力開發市場需求大的民用無人機。2020年，習近平總書記在視察空軍航空大學時指出要加強無人機專業建設。因此，基于當前國內外大環境特點和現實遠景需求，無人機產業已成為近年來發展為迅速的通用航空技術領域之一。
次世界大戰期間為實現減少飛行員傷亡和遠程目標打擊的作戰目的，無人機科學技術誕生并發展至今，無人機科技和產業發展已經進入百花齊放的時期，走進社會生活的方方面面。無人機具有用途廣泛、無人員傷亡風險、生存能力強、機動性能好、續航時間長等軍事用途特點，同時兼具使用方便、成本低、控制簡單的民用特點，因此在軍民用領域都得到了廣泛應用。中國民用消費類無人機已占全球70%左右的市場份額，這表明中國無人機制造商實現了中國制造升級到中國創造的轉型，具有十分強勁的科技創新能力和市場運營能力。可以預見的是，隨著民用無人機成為通用航空領域異軍突起的中國制造代表性產業，再依托行業應用的加速推廣、消費領域的需求爆發以及新應用領域的拓展等趨勢，無人機產業必將成為未來航空業蓬勃發展的領域之一。
新興科技產業需要新興科技人才，新興科技人才必然要求高質量的科技教育。在當今教育多元化的大趨勢下，必須全方位推進各層次科技教育，才能更好地提供多層次科技人才、推動新興科技產業發展。航空航天技術是高度綜合的現代科學技術的代表，而無人機更是航空航天領域的技術和學科前沿，已成為各航空航天院校的熱門專業。目前國內無人機教育仍然處在探索和起步階段，伴隨著近年來國內無人機市場的井噴發展，無人機人才需求缺口也日益凸顯，尤其是無人機技能人才的缺口更大。2014年頒布的《國務院加快發展現代職業教育的決定》提出院校布局和專業設置應更加適應經濟社會需求。要重點提升先進制造業、戰略性新興產業等領域的人才培養。對應此現實需求和未來愿景，中國航空學會組織行業專家編寫叢書，為無人機技能人才培養提供參考支撐。本叢書緊盯國內職業教育特點，立足開展無人機專業方向職業教育，以期推動職業教育無人機應用技術專業的發展和壯大。
無人機概論基于職業教育本質規律，對無人機的基礎理論做了詳細闡述，包括8個章節，依次分別為： 無人機系統概述、無人機的系統組成、無人機空氣動力學基礎、無人機飛行性能與飛行原理、無人機平臺構型學基礎、垂直起降無人機、多旋翼無人機和無人機未來發展趨勢。本書由周競賽、馮宇擔任主編，由王寅、王子源、張廣文擔任副主編。本書、二章由周競賽編寫，第三、四、七章由馮宇編寫，第五章由王寅編寫，第六章由王子源編寫，第八章由張廣文編寫，全書由周競賽和馮宇統稿。本書主題方向明確，章節設置合理，內容層次分明，在編寫過程中盡量減少對讀者專業背景知識的要求，注重基礎性、全面性、前沿性與實用性。作為無人機專業的基礎教材，希望通過學習讀者可以了解無人機領域所涉及的基本知識、基本原理和發展概況。適合職業院校無人機相關專業學生進入無人機領域的入門學習，同時本書也可適用于從事無人機領域的相關人員和無人機愛好者，能夠為他們提供快速的入門指導。
本書在編寫過程中得到了業內眾多專家學者的指導，同時也參考了國內外大量文獻資料，在此對專家學者和文獻原作者表示由衷的感謝。
后，由于本書內容涉及面較廣，且當今世界科技日新月異，因此無法做到包羅萬象。同時，由于編者水平有限，書中不妥之處懇請讀者批評、指正。
編者
2021年4月
周競賽，高級工程師，現任中國航空學會組織工作部部長，北京航空航天大學碩士，2006年進入中國航空學會工作，長期負責科技社團管理、科技人才工作，主持中國科協及省部級項目五十余項。
章無人機概述
節無人機定義
一、 無人機與航模
二、 無人機與有人駕駛飛機
三、 無人機與彈道導彈
第二節無人機發展史
一、 夢想起航階段(約公元前4501917年)
二、 無人機的誕生及靶機起步階段(19091945年)
三、 初步參展、嶄露頭角(1945年至20世紀80年代末)
四、 從戰場崛起到發展高潮階段(20世紀90年代至今)
第三節無人機分類
一、 按照動力源分類
二、 按照不同平臺構型分類
三、 按用途分類
四、 按尺度分類
五、 按活動半徑分類
六、 按任務高度分類
第四節無人機應用
一、 天氣預報及全球變暖的研究
二、 森林火警監控及重大災難的搶險
三、 電力行業應用
四、 農林、國土、環境監測
五、 海洋監測
六、 農業應用
七、 航拍
八、 物流
九、 通信中繼
十、 地理測繪
十一、 警用
課后題
第二章無人機系統組成
節無人機系統組成簡介
一、 典型無人機系統組成
二、 飛行器
三、 飛控導航系統
四、 地面站
五、 通信鏈路
第二節飛行器平臺組成及結構
一、 固定翼無人機平臺
二、 無人直升機平臺
三、 多旋翼無人機平臺
第三節飛控導航系統及設備
一、 飛控板
二、 傳感器
三、 執行機構
第四節地面站系統及設備
第五節通信鏈路及設備
第六節任務載荷及設備
課后題
第三章無人機空氣動力學基礎
節無人機空氣動力學簡介
第二節空氣動力學基礎知識
一、 翼型幾何特性
二、 伯努利定理
三、 升力
四、 阻力
五、 升阻比
六、 空氣動力特性影響因素
七、 翼型選擇
第三節飛行力學基礎知識
一、 翼面負載
二、 展弦比
三、 后掠角
四、 根梢比
第四節固定翼及旋翼無人機空氣動力學基礎
一、 固定翼無人機
二、 旋翼無人機空氣動力基礎知識
課后題
第四章無人機飛行性能與飛行原理
節無人機受力
第二節固定翼無人機飛行性能
一、 平飛性能
二、 爬升性能
三、 下降性能
四、 航程
五、 續航時間
六、 活動半徑
七、 起飛、著陸性能
第三節固定翼無人機飛行穩定性及控制原理
一、 固定翼無人機飛行穩定性
二、 固定翼無人機操縱原理
三、 固定翼無人機控制原理
第四節無人直升機飛行性能及飛行原理
一、 無人直升機飛行性能
二、 無人直升機操縱及控制原理
課后題
第五章無人機平臺結構學基礎
節無人機常用材料與機構特點
一、 無人機常用材料
二、 結構制造工藝
三、 無人機結構特點
四、 無人機載荷特點
第二節固定翼無人機平臺典型結構
一、 結構總體布局
二、 機身結構
三、 機翼結構
四、 尾翼結構
五、 起降系統
第三節無人直升機典型結構
一、 直升機布局形式
二、 直升機槳榖結構
三、 直升機槳葉結構
課后題
第六章垂直起降無人機
節垂直起降無人機定義與發展
一、 垂直起降無人機定義
二、 垂直起降飛行器的發展
第二節垂直起降無人機分類
一、 推力定向類
二、 推力換向類
課后題
第七章多旋翼無人機
節多旋翼無人機的概念及發展
一、 多旋翼無人機概念
二、 多旋翼無人機發展歷程
第二節多旋翼無人機的組成
一、 動力系統
二、 主體
三、 控制系統
第三節多旋翼無人機結構布局
一、 X形布局
二、 十字形布局
三、 H形布局
四、 四旋翼無人機
五、 六旋翼無人機
六、 八旋翼無人機
第四節多旋翼無人機飛行性能與飛行原理
一、 多旋翼無人機飛行性能
二、 多旋翼無人機操縱及控制原理
課后題
第八章無人機的發展趨勢
節軍用無人機的未來
第二節民用無人機的未來
參考文獻
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