王耀坤，北京航空航天大学副教授，博士。主要研究领域为无人飞行器总体设计，研究对象包括超长航时无人机、垂直起降无人机等创新型特种无人飞行器。主讲《航空航天概论》《航空工程师应知应会》《微小型飞行器创新设计与实践》等课程。致力于本科生航空创新实践教育，指导学生获得国际航联“25~100 公斤油动无人机续航时间” 世界纪录、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖以及“创青春” 全国大学生创业大赛金奖等奖项；指导北航航模队连续多年获得美国大学生航空设计大赛高级组冠军、英国大学生飞行器设计锦标赛冠军以及全国航空航天模型锦标赛冠军。长期从事航空航天科普活动，作为中国科协特邀专家参加多次科普教育活动，并参与编写《空天工程通识》《认识航空》《飞机为什么会飞》等航空科普书籍，具有较为丰富的航空航天科普经验。

本书从理论知识和工程实践等多个角度，较为完整地介绍了无人机系统的全貌。内容包含了无人机的发展历程、飞行原理、结构技术、动力系统、控制系统、材料知识及任务设备等相关专业概念与技术知识。该书从工程实践角度介绍了无人机的加工制造、装配调试、试验与飞行等工程知识。相比于其他类似书籍，本书还介绍了当前无人机的新成就和未来发展方向。全书图文并茂，可读性强，实用性高，兼顾了不同专业、不同基础的学生对无人机技术的学习需求，既可作为高等学校航空专业、无人机专业及相关专业的教材，也可以作为无人机从业者与爱好者的技术参考。

本书共分10章。

第一章介绍无人机系统的基本概念、组成、分类及优势。

第二章介绍无人机的发展史。从第一次世界大战起，介绍无人机的发展进程，并对我国无人机的发展脉络进行了单独介绍。目的是给读者一个整体印象，帮助读者更好地理解无人机系统的发展历程。

第三章介绍无人机飞行的基本原理。从无人机的飞行环境、空气动力学的基础知识开始，介绍了无人机的升力与阻力以及飞行性能、操稳特性等，目的是使读者理解无人机为什么会飞，怎样才能飞得更好。

第四章的主要内容是无人机的结构与材料。以无人机典型结构如机翼、机身、起落装置为研究对象，重点介绍无人机的结构原理基础知识，以及无人机常用材料。

第五章主要介绍无人机动力系统。分别介绍了电动动力系统、活塞动力系统、涡轮喷气动力系统和供油系统，最后简介了无人机新型动力系统。

第六章为无人机飞行控制系统，介绍无人机导航技术、机载飞控系统、地面指挥系统、数据链路以及飞控系统工作流程。对无人机飞控系统做出宏观介绍，旨在使读者对无人机飞控系统有更全面的了解。

第七章讲述了无人机的任务设备。从工作原理、技术特点和应用方法等方面介绍了光学设备、红外设备等无人机执行任务所需装备。

第八章为无人机的制造与装配。介绍了复合材料、金属材料和增材制造等制造工艺，同时介绍了无人机各主要系统模块的装配流程与方法。

第九章为无人机试验。分别由地面试验、飞行试验介绍了试验开展的目的、原理和方法。

第十章为无人机的最新技术，从无人作战、无人系统蜂群、新能源无人机、垂直起降无人机等方面对未来无人机协同化、智能化、高环境适应性、高速、长航时等方向进行了介绍。

本书简介1

第一章无人机系统综述3

11无人机系统的定义4

12无人机系统的组成5

121无人飞行器5

122指挥控制系统5

123测控与信息传输6

124任务设备6

125发射回收系统7

126保障维护系统8

13无人机系统的分类8

131按照飞行平台构型分类8

132按照起飞重量分类10

133按照飞行速度分类12

134按照活动半径分类14

135按照实用升限分类14

136按照用途分类15

14无人机系统的优势22

141危险任务22

142恶劣任务23

143枯燥任务24

144隐蔽任务24

145环境因素26

146经济因素26

147科学研究27

本章习题28

参考文献29

 

第二章无人机发展史30

21无人机初创30

211 20世纪10—20年代30

212 20世纪30—40年代35

213 20世纪50—80年代39

214 20世纪90年代至今42

22无人机的发展47

221无人直升机47

222隐身无人机48

223长航时无人机49

224微型无人机50

225多旋翼无人机51

23中国无人机的发展52

231“北京五号”无人机52

232“长空一号”无人机55

233“长虹一号”无人机（无侦-五）57

234BZK-005无人机58

235“翼龙”系列无人机59

236大疆无人机60

237物流无人机61

本章习题62

参考文献63

 

第三章无人机飞行原理基础64

31无人机飞行环境64

311大气状态方程65

312标准大气65

313大气的特性66

32无人机空气动力学原理67

321相对飞行原理67

322连续性定理67

323伯努利定理68

33无人机的升力与阻力68

331无人机的翼型69

332升力70

333阻力73

34无人机飞行性能78

341飞行速度78

342航程78

343升限78

35无人机操稳特性78

351无人机的坐标系79

352无人机的平衡80

353无人机的稳定性80

354无人机的操纵性82

本章习题84

参考文献84

 

第四章无人机结构与材料85

41无人机结构概述85

411作用在无人机上的外载荷86

412机翼的外载荷与结构形式87

413机身的外载荷与结构形式96

414起落装置101

42无人机常用材料106

421金属材料107

422非金属材料110

423复合材料111

本章习题114

参考文献115

 

第五章无人机动力系统116

51电动动力系统116

511有刷电机116

512无刷电机118

513电子调速器119

514电池120

515螺旋桨121

52活塞动力系统121

521二冲程发动机121

522四冲程发动机124

53空气喷气动力系统126

531涡轮喷气发动机126

532涡轮风扇发动机128

533涡轮螺桨发动机130

534涡轮轴发动机132

535冲压发动机133

54供油系统概述136

541油箱137

542附件139

543燃油141

55新型动力系统142

551太阳能动力142

552氢能源动力143

553油电混合动力145

本章习题147

参考文献147

 

第六章无人机飞行控制系统149

61无人机飞行控制系统概述149

62无人机导航系统150

621无线电导航150

622惯性导航151

623卫星定位导航153

624多普勒导航154

625地形辅助导航155

626组合导航技术156

63无人机机载飞行控制设备157

631传感器158

632自动驾驶仪159

633伺服作动系统160

64无人机地面飞行控制设备161

641地面站161

642遥控器163

65无人机数据链路164

651数据链系统的组成164

652数据链系统的无线通道166

66飞行控制系统工作流程167

661外部闭环168

662内部闭环168

本章习题169

参考文献170

 

第七章无人机任务设备171

71光学设备172

72红外设备173

73雷达设备174

74武器设备176

75通讯中继设备178

76电子对抗设备179

77靶标设备181

78植保设备182

79其他183

本章习题186

参考文献187

 

第八章无人机制造与装配188

81无人机制造188

811复合材料结构制造188

812金属材料结构制造193

813增材制造196

82无人机装配205

821机体结构模块装配205

822航空电子设备模块装配211

823动力系统模块装配216

824无人机总装配217

本章习题218

参考文献219

 

第九章无人机试验221

91无人机地面试验222

911风洞试验222

912静力试验225

913起落架落震试验226

914动力系统地面试验229

915任务设备地面试验230

916地面全系统试验231

92无人机飞行试验232

921气动性能试验233

922动力系统飞行试验234

923飞行控制系统试验235

924无人机起降系统试验235

本章习题236

参考文献237

 

第十章无人机最新技术238

101无人作战飞机238

1011无人加油机239

1012“忠诚僚机”240

1013无人机蜂群243

102新能源无人机245

1021激光能源无人机246

1022等离子体无人机248

103垂直起降无人机249

1031尾座式无人机249

1032倾转旋翼无人机251

1033平稳过渡型无人机253

104跨介质无人机253

105高超声速无人机255

106超长航时无人机256

107火星无人机258

本章习题259

参考文献259