无人机详解与剖析

作为无人机的科普类图书，本书剖析了组成无人机的各个组件，并 对用来制作无人机的配件进行了对比，之后通过实例讲解了无人机的组装过程， 以及组装零部件的选择。 本书侧重的不是无人机的入门，而是对无人机的组件进行拆分详解，从而让更多的专业级无人机玩家、无人机公司、社区等对无人机有一个更为全面的认识，使其能够做到按需选材，自行组建无人机，并为开发无人机的附加功能做好准备。 本书适合对无人机感兴趣的科研单位、无人机生产公司以及发烧友阅读。 从技术角度全面了解无人机的工作原理和制造方法 图文并茂，通俗易懂，小白也能毫无费力地快速入门 选材、组装、调试、编程...... 一本书可以弄懂无人机

无人机详解与剖析 是无人机的科普类图书，采用浅显易懂、图文并茂的方式介绍了无人机的整个系统。 无人机详解与剖析 分为8章，其内容涵盖了无人机的概念，无人机的硬件组成，多旋翼无人机和固定翼机的硬件组成以及优缺点，如何安全地操作无人机以及无人机的监管环境，无人机在各个领域中的应用，zui后通过实例讲解了在制作无人机时应该如何选择核心的软硬件。 《无人机详解与剖析》适合对无人机感兴趣的科研单位、无人机生产公司、无人机开发制作人员以及发烧友阅读。

Daniel Frenzel，欧洲分子生物学实验室博士后。他喜爱组装电子设备和撰写计算机固件（存储器）程序。 Alex Keyes，福特汉姆大学玫瑰山校区计算机视觉实验室研究员，并作为一名机器人软件工程师在Adept Technology公司实习。 Tihomir Nedev，企业家、工程师。无人机软件公司Flyver联合创始人。 Pepe Valverde，对技术充满激情的电信工程师。

第 1章  无人机简介 1 1.1  什么是飞行无人机  1 1.2  无人机软件生态环境  3 1.2.1  专利权软件&开源软件  3 1.2.2  开源项目ArduPilot  4 1.2.3  QGroundControl  4 1.2.4  MAVLink  5 1.3  什么是无人机飞行模式  6 1.3.1  手动模式  6 1.3.2  特技模式  7 1.3.3  定高模式  7 1.3.4  定位模式和悬停模式  7 1.3.5  返航模式和自动着陆模式  8 第  2章 无人机的硬件组成  9 2.1  无人机部件组成  10 2.2  机架  11 2.2.1  木质机架  11 2.2.2  玻璃纤维增强机架  11 2.2.3  碳基材料机架  12 2.2.4  铝制机架  12 2.2.5  聚苯乙烯机架  13 2.3  动力  13 2.3.1  了解锂聚合物电池  13 2.3.2  电机  16 2.3.3  电子调速器  18 2.3.4  螺旋桨  19 2.3.5  发射机  19 2.3.6  降噪处理  20 2.3.7  GPS  21 2.3.8  罗盘  22 第3章  多旋翼无人机基本部件  24 3.1  无刷电机  24 3.1.1  螺旋桨  26 3.1.2  螺距  27 3.1.3  动力分配  28 3.1.4  控制面板  31 3.2  传感器和传感器失真  33 3.2.1  加速度计  34 3.2.2  陀螺仪  36 3.2.3  罗盘（偏航式）  37 3.2.4  气压计  38 3.2.5  声呐/激光雷达  38 3.2.6  GPS  39 3.3  为什么必须使用软件滤波器，如何用于传感器的融合  39 3.4  滤波器用于姿态估计  40 3.4.1  低通滤波器应用于加速度计  40 3.4.2  姿态估计  43 3.5  无人机姿态控制  48 3.5.1  PID的实施  48 3.5.2  PID调节器用于姿态控制  51 3.6  小型无人机固件程序的简单实例  58 3.7  总结  66 第4章  固定翼机  67 4.1  固定翼机VS旋翼机  67 4.1.1  固定翼机  68 4.1.2  旋翼机  70 4.2  飞行器部件  73 4.2.1  伺服电机  74 4.2.2  空速计  78 4.3  飞行器的运动  80 4.4  PID调节器  81 时间常数：横滚时间常数  85 4.5  飞行模式  88 4.5.1  手动模式  88 4.5.2  稳定模式  89 4.5.3  电传操纵模式  89 4.5.4  高度控制模式  89 4.5.5  油门控制模式  90 4.5.6  航向锁定模式  90 4.5.7  自动模式  90 4.6  飞行控制板  91 4.6.1  独眼龙系列Tornado  92 4.6.2  Vector系列  92 4.6.3  Ikarus OSD系列  92 4.6.4  基于ArduPilot代码的产品  93 4.7  ArduPlane固件程序  94 4.8  总结  96 第5章  安全与监管  97 5.1  操作安全  97 如何实现安全  98 5.2  当前监管环境  101 5.2.1  娱乐用途  102 5.2.2  商业用途  104 5.2.3  公共用途  105 5.3  临时飞行  105 5.4  总结  105 第6章  无人机的应用  106 6.1  娱乐与爱好  106 6.1.1  航拍  106 6.1.2  视频稳定  107 6.1.3  第 一人称视角拍摄  109 6.1.4  竞速  110 6.2  工业与专业应用  110 6.2.1  电影制作  111 6.2.2  检查  111 6.2.3  油气监测  112 6.2.4  光伏产业  112 6.2.5  建筑业  113 6.2.6  采矿业  113 6.2.7  飞机检查  113 6.2.8  监控  114 6.2.9  考古  114 6.2.10  快递  114 6.2.11  测绘  115 6.2.12  农业与耕作  115 6.2.13  搜救  116 6.2.14  野生动物保护  116 6.2.15  防火与防洪  117 6.3  总结  117 第7章  核心软件工具  118 7.1  APM Planner  120 7.2  MAVProxy  121 7.3  软件开发套件  121 7.4  Parrot  123 7.5  ARDroneSDK3  125 7.6  DJI大疆  126 7.7  手机SDK  126 7.8  总结  127 第8章  核心硬件  128 8.1  Pixhawk飞控系统  128 8.2  AUAV-X2飞控系统  129 8.3  Pixracer飞控系统  130 8.4  大疆的Naza系统  131 8.5  骁龙（Snapdragon）飞控  132 8.6  Navio飞控  133 8.7  Erle-Brain和PXFmini  134 8.7.1  Erle-Brain  134 8.7.2  Erle-Brain 2  135 8.7.3  PXFmini  136 8.8  智能手机飞控系统  136 8.9  惯性测量单元  137 8.10  气压计  138 8.11  光流传感器  138 8.12  空速计  139 8.13  接近传感器  139 8.13.1  激光雷达式接近传感器  139 8.13.2  卫星导航接收机  140 8.13.3  热成像传感器  141 8.13.4  多谱段成像传感器  141 8.14  激光雷达  142 8.15  集成电路总线  142 8.16  串行外设接口  142 8.17  通用异步收发器  143 8.18  未来：控制器局域网络  143 8.19  远程控制  145 8.19.1  遥测模式  145 8.19.2  云端模式  145 8.19.3  副驾驶模式  146 8.20  总结  146