无人机系统导论

第1章 无人机系统发展简史 　1.1 起源 　1.2 有效控制的需求 　1.3 无线电和自动驾驶仪 　1.4 航空鱼雷：首架现代无人机（1918年3月6日） 　1.5 无人靶机 　1.6 第二次世界大战期间美国海军的无人攻击机 　1.7 第二次世界大战期间德国的V—1“蜂鸣”飞弹（Buzz Bomb） 　1.8 第二次世界大战期间德国的“槲寄生”（Mistletoe） 　1.9 早期无人侦察机 　1.10 雷达诱饵：20世纪50年代至70年代 　1.11 远程侦察无人机系统：20世纪60年代至70年代 　1.12 首架无人直升机系统：20世纪60年代至70年代 　1.13 寻求自主操作 　1.14 双尾桁推进式无人机的诞生 　1.15 沙漠风暴：1991年 　1.16 克服飞行员的偏见 　1.17 无人机系统会取代有人机吗？ 　思考题 　参考文献 第2章 无人机系统的组成 　2.1 无人机系统（UAS）的组成 　2.2 遥控驾驶飞行器（RPA） 　2.2.1 固定翼 　2.2.2 垂直起降 　2.3 指挥与控制单元 　2.3.1 自动驾驶仪 　2.3.2 地面控制站 　2.4 通信数据链 　2.4.1 视距内（LOS） 　2.4.2 超视距（BLOS） 　2.5 任务载荷 　2.5.1 光电 　2.5.2 红外 　2.5.3 激光 　2.6 发射与回收 　2.7 人的因素 第3章 无人机航空监管体系——以美国为例 　3.1 美国航空监管体系 　3.1.1 引言 　3.1.2 美国航空条例历史 　3.1.3 美国联邦航空管理局 　3.1.4 执法和制裁 　3.2 国际航空条例 　3.3 标准和条例 　3.4 规则制定的过程 　3.5 有关无人机的现行规定 　3.6 FAA对无人机系统的执法权 　3.7 前进之路：无人机系统管理条例的未来 　3.8 结论 　思考题 第4章 无人机授权认证的过程 　4.1 引言 　4.1.1 背景 　4.1.2 常规国家空域系统 　4.1.3 无人机系统分类 　4.2 无人机系统空域准入历史 　4.2.1 联邦航空管理局备忘录的指示 　4.2.2 改变空域准入的新力量 　4.3 授权认证（COA）或豁免的启用 　4.4 联邦航空管理局的指南文件 　4.5 无人机项目办公室的创建 　4.5.1 授权认证的焦点 　4.5.2 授权认证申请的数据和步骤 　4.6 无人机准入国家空域系统的未来发展 　4.7 结论 　参考文献 第5章 无人机系统的空域运行 　5.1 无人机系统空域运行障碍 　5.2 无人机系统空域运行指南 　5.3 空域定义 　5.4 公共用户：授权证书 　5.5 民间用户：专用适航性／试验性证书 　5.6 飞行操作 　5.7 人员资质 　思考题 第6章 机载传感器与有效载荷 　6.1 引言 　6.2 无人机系统：“采集平台”抑或飞行器？ 　6.3 监管的挑战 　6.4 传感器和有效载荷：有区别吗？ 　6.5 感知与规避的动力学和系统 　6.6 目标驱动型传感器 　6.7 技术和系统的限制 　6.8 结论 　思考题 第7章 无人机系统感知与规避 　7.1 引言 　7.1.1 检测、看见与规避：有人机 　7.1.2 飞行员的看见与规避职责：有人机 　7.1.3 检测、感知与规避：无人机系统 　7.2 检测、看见与规避的信号检测方法 　7.2.1 响应偏差与响应准则 　7.2.2 可辨性 　7.3 检测、感知与规避技术 　7.3.1 协作式技术 　7.3.2 非协作式技术 　7.3.3 改造性技术 　7.3.4 能见度替代方案 　7.4 结论 　思考题 　参考文献 第8章 无人机系统安全评估 　8.1 引言 　8.2 危险分析 　8.2.1 目的 　8.2.2 预先危险列表 　8.2.3 预先危险分析 　8.2.4 操作危险评估与分析 　8.2.5 变更分析 　8.3 风险评估 　8.3.1 目的 　8.3.2 开发 　8.3.3 使用 　8.4 安全性评价 　8.4.1 风险评估 　8.4.2 飞行测试卡 　8.4.3 适航性认证 　8.5 事故调查中的考虑因素 　8.5.1 软件和硬件 　8.5.2 人的因素 　8.5.3 建议 　8.6 结论和推荐 　思考题 　参考文献 第9章 无人机系统中人的因素 　9.1 引言 　9.2 无人机系统事故和意外分析 　9.3 无人机系统中人的因素 　9.3.1 操作环境 　9.3.2 人—系统集成 　9.3.3 系统自动化 　9.3.4 机组规模、编成和训练 　9.4 结论和未来研究方向 　思考题 　参考文献 第10章 无人机系统的自动化与自主性 　10.1 自动与自主 　10.2 工作负荷 　10.2.1 主观负荷评估 　10.2.2 客观负荷评估 　10.3 态势感知 　10.4 技能下降 　10.5 信任度 　10.5.1 可靠性 　10.6 自动化类型与等级 　10.6.1 自动化类型 　10.6.2 自动化等级／以人为中心的分类 　10.7 以技术为中心的分类 　10.7.1 美国空军研究实验室 　10.7.2 美国国家航空航天局 　10.7.3 美国国家标准与技术研究所 　10.7.4 其他机构 　10.8 自主等级分析（ALFUS） 　10.8.1 自主等级0 　10.8.2 自主等级1—3（低级） 　10.8.3 自主等级4—6（中级） 　10.8.4 自主等级7—9（高级） 　10.8.5 超越10级 　10.9 自主系统参考框架 　10.9.1 自主能力面临的挑战 　10.9.2 自主系统参考框架 　10.9.3 自主能力关键技术 　10.10 结论 　思考题 　参考文献 第11章 面向地理空间数据采集的无人机系统 　11.1 引言 　11.1.1 遥感无人机系统 　11.1.2 传感器 　11.1.3 实时数据传输 　11.1.4 静态影像的地理校正与拼接 　11.2 应用 　11.2.1 环境监测与管理 　11.2.2 交通传感 　11.2.3 灾害响应 　11.3 结论 　思考题 　参考文献 第12章 无人机系统的未来 　12.1 引言 　12.2 预期市场增长 　12.2.1 私有部分 　12.2.2 公共部分 　12.3 基础设施 　12.3.1 地基基础设施 　12.3.2 常规空域准入 　12.3.3 培训与认证 　12.4 就业机会 　12.5 飞行器演化 　12.5.1 小型化 　12.5.2 动力解决方案 　12.6 未来概念 　12.6.1 无人作战飞机（UCAV） 　12.6.2 无人机集群 　12.6.3 “戈尔贡”凝视 　12.6.4 通用性和可扩展性 　12.7 五年后及更远的未来 　思考题 　参考文献 附录1 意外风险评估 附录2 原书编者简介 附录3 原书章节作者简介 附录4 术语表

《无人机系统导论》定位为入门级大学课程，阅读对象为无人机以及无人系统等相关专业本科生、研究生、相关领域工程技术人员，也可作为从事该领域管理和应用的各类人员的参考用书，目的是使读者能够在未来安全使用或应用无人机系统执行各种任务。　　《无人机系统导论》内容简介：随着科学技术的不断进步，无人机系统工业正在持续迅猛发展，无人机系统在军用和民用领域的应用也越来越频繁，进入国家空域管理系统的需求也日益迫切，这对无人机系统的自主能力提出了更高的要求。如何确保无人机系统能够有效安全地操作使用变得日益重要，这不仅仅是一个研究方向，更是进一步开展其他研究的基础。　　《无人机系统导论》针对当前无人机系统使用基本原理相对匮乏的现状，以无人机系统自主能力的发展趋势为引领，从非工程、民用以及使用者的视角，概述了无人机的历史、现状和未来，分析了无人机系统的各个组成单元以及使用中面临的适航认证等问题，并以美国航空监管系统为例，重点阐述了无人机在进入国家空域管理系统时如何实现安全操作使用，并对无人机系统的自主能力、感知与规避以及人因工程展开了深入探讨。