无人机技术与应用

随着信息技术的快速发展，无人机得到了广泛应用，为满足行业企业的人才需求，许多院校已开设无人机技术专业或相关课程。本书结合高职院校的教学要求进行编写，系统地介绍无人机的技术知识与应用技能。全书共7章，内容包括无人机的结构及飞行原理、无人机的动力系统及通信系统、无人机的电子设备系统、无人机的组装与调试、无人机的飞行与控制、无人机的应用、无人机的飞行安全。本书内容全面、深入浅出、通俗易懂，读者通过学习本书可轻松掌握无人机的飞行控制技术。本书为高等职业本专科院校相应课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校及培训班的教材，以及无人机爱好者的参考书。本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案，详见前言。

贾海瀛， 硕士，教授，在天津职业大学多年从事"数字电子技术”"传感器技术及应用”"无人机技术与操控”等专业课程的教学与研究工作，积累了丰富的教学和实践经验，有多项研究成果和著作，已发表论文20篇（11篇核心期刊），指导学生参加全国大学生电子竞赛获全国一等奖3项等。

第1章无人机的结构及飞行原理1
1.1无人机的分类与航空模型1
1.1.1无人机的概念1
1.1.2无人机的分类1
1.1.3无人机与航空模型的区别3
1.2无人机的性能、用途和选型4
1.2.1无人机的性能4
1.2.2无人机的用途和选型6
1.3无人机的空气动力学原理10
1.3.1空气动力学的概念10
1.3.2大气环境基础知识10
1.3.3大气的物理性质14
1.3.4气流的特性15
1.4无人直升机的结构及飞行原理19
1.4.1无人直升机的结构19
1.4.2无人直升机的飞行原理22
1.5固定翼无人机的结构及飞行原理24
1.5.1固定翼无人机的结构24
1.5.2固定翼无人机的飞行原理27
1.6多旋翼无人机的结构及飞行原理30
1.6.1多旋翼无人机的结构30
1.6.2多旋翼无人机的飞行原理35
习题137
第2章无人机的动力系统及通信系统38
2.1无人机的动力系统38
2.1.1螺旋桨38
2.1.2电动机40
2.1.3电调41
2.1.4电池42
2.2无人机的通信系统44
2.2.1遥控器44
2.2.2自动驾驶仪46
2.2.3地面站47
2.2.4数据传输电台47
习题248
第3章无人机的电子设备系统49
3.1无人机的自动驾驶仪49
3.1.1自动驾驶仪的基本概念49
3.1.2自动驾驶仪的组成51
3.1.3自动驾驶仪的原理52
3.2无人机的导航系统53
3.2.1GPS53
3.2.2惯性导航系统56
3.2.3GLONASS58
3.2.4北斗卫星导航系统59
3.2.5组合导航系统61
3.3无人机的舵机系统62
3.3.1舵机系统的基本概念62
3.3.2舵机的结构及性能63
3.4无人机的传感器系统65
3.4.1陀螺仪65
3.4.2加速度计68
3.4.3磁罗盘68
3.4.4倾角传感器69
3.4.5电流传感器70
3.4.6超声波传感器70
3.4.7光流测速计70
3.4.8摄像机71
3.5无人机的摄像系统72
3.5.1摄像机的组成73
3.5.2摄像机的主要参数74
3.5.3摄像系统的作用74
习题376
第4章无人机的组装与调试77
4.1无人机组装与调试常用的工具及材料77
4.1.1工具77
4.1.2材料78
4.2无人直升机的组装与调试79
4.2.1组装步骤79
4.2.2调试方法82
4.3固定翼无人机的组装与调试87
4.3.1组装步骤87
4.3.2调试方法91
4.4多旋翼无人机的组装与调试92
4.4.1组装步骤92
4.4.2调试方法114
实验1拆装无人机119
习题4124
第5章无人机的飞行与控制125
5.1遥控器的组成与功能125
5.1.1遥控器的组成125
5.1.2遥控器的功能128
5.2无人机的飞行方法131
5.2.1飞行前的检查与校准131
5.2.2无人机的日常检查与保养133
5.2.3无人机的飞行基础134
5.2.4无人机的飞行技巧137
5.2.5无人机飞行突发情况处理138
5.3无人机的飞行模式139
5.3.1GPS模式139
5.3.2运动模式140
5.3.3姿态模式141
5.3.4手动模式141
实验2大疆精灵3无人机试飞142
习题5160
第6章无人机的应用161
6.1航拍摄影161
6.1.1航拍摄影基础161
6.1.2无人机航拍摄影技巧164
6.2摄影测量166
6.2.1摄影测量基础166
6.2.2无人机摄影测量的优势167
6.3遥感测绘167
6.3.1测绘基础167
6.3.2遥感基础178
6.3.3无人机遥感任务设备183
6.3.4无人机遥感的应用195
习题6206
第7章无人机的飞行安全207
7.1无人机航空危险天气207
7.1.1危险天气的定义207
7.1.2航空危险天气的分类207
7.2航空交通规则209
7.2.1空中交通管制209
7.2.2民用无人机空中交通管理办法210
7.3无人机的飞行运营211
7.3.1无人机飞行任务审批211
7.3.2无人机的飞行空域管理212
7.4无人机飞行法律法规214
7.4.1《民用航空法》概述214
7.4.2无人机违规飞行处罚214
习题7215
参考文献216