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第一章 绪论1

1.1 无人直升机系统概述1

1.1.1 无人直升机系统定义1

1.1.2 无人直升机系统研制必要性1

1.2 无人直升机系统发展简史4

1.2.1 国外无人直升机发展概况4

1.2.2 国内无人直升机发展概况17

1.3 无人直升机系统架构与设计21

1.3.1 无人直升机系统架构21

1.3.2 无人直升机系统设计26

第二章 无人直升机系统总体设计30

2.1 系统工程基本理论30

2.1.1 概述30

2.1.2 系统定义与特点31

2.1.3 系统工程方法论31

2.2 无人直升机系统研制框架34

2.2.1 无人直升机系统设计过程34

2.2.2 系统概念设计35

2.2.3 系统初步设计35

2.2.4 系统详细设计与制造35

2.2.5 系统集成与试验验证36

2.3 无人直升机系统需求论证与分析36

2.3.1 需求论证特点36

2.3.2 需求论证模式37

2.3.3 需求论证方法38

2.4 无人直升机系统技术风险管控41

2.4.1 技术成熟困难度评价方法42

2.4.2 基于集成与可达性的风险识别方法43

2.4.3 技术成熟计划方法45

第三章 无人直升机平台设计47

3.1 无人直升机平台设计基本理论47

3.1.1 无人直升机平台设计特点47

3.1.2 无人直升机平台基本组成48

3.1.3 无人直升机操纵与飞行53

3.1.4 直升机空气动力学64

3.1.5 无人直升机旋翼与机体动力学78

3.2 无人直升机平台总体设计89

3.2.1 无人直升机平台总体设计框架90

3.2.2 无人直升机平台构型选择92

3.2.3 总体参数选择99

3.2.4 发动机选择与分析108

3.2.5 直升机平台重量分析113

3.2.6 直升机平台总体布局设计115

3.3 直升机平台性能分析124

3.3.1 性能分析基础数据124

3.3.2 垂直飞行性能分析129

3.3.3 直升机前飞性能计算133

3.3.4 直升机特殊性能问题142

3.4 直升机平台结构设计146

3.4.1 机身结构设计147

3.4.2 尾梁结构设计157

3.4.3 尾翼结构设计161

3.4.4 舱口设计163

3.4.5 起落装置设计164

3.4.6 旋翼系统设计165

3.4.7 动力与传动系统结构设计187

3.4.8 结构试验验证194

第四章 无人直升机飞控导航系统设计198

4.1 系统架构设计200

4.1.1 硬件系统框架201

4.1.2 软件系统框架205

4.1.3 开源飞控系统简介207

4.2 无人直升机飞行动力学建模211

4.2.1 坐标系统及其变换213

4.2.2 基本假设与模型合理简化218

4.2.3 共轴双旋翼气动干扰与入流模型219

4.2.4 下旋翼气动模型221

4.2.5 上旋翼气动模型229

4.2.6 机身气动模型230

4.2.7 尾翼气动模型231

4.2.8 飞行动力学模型及其线性化233

4.3 无人直升机飞控导航系统原理设计239

4.3.1 无人直升机飞行原理简介239

4.3.2 发动机转速稳定系统设计241

4.3.3 姿态稳定系统设计243

4.3.4 航向通道与方向舵控制原理244

4.3.5 总距控制与高度稳定系统设计245

4.3.6 飞行控制系统数学模型仿真248

4.3.7 自主导航飞行250

4.3.8 自主着舰系统设计265

4.3.9 无人直升机先进飞行控制技术概述296

第五章 无人直升机地面控制站300

5.1 概述300

5.2 地面控制站功能与组成301

5.2.1 地面控制站功能301

5.2.2 地面控制站组成302

5.2.3 地面控制站的分类308

5.3 地面控制站系统工作原理309

5.3.1 任务规划与航线规划309

5.3.2 遥控遥测技术311

5.3.3 载荷控制技术312

5.3.4 链路监控技术312

5.3.5 无人直升机自主起降技术313

5.4 地面控制站信息处理315

5.4.1 制订任务规划315

5.4.2 飞行准备316

5.4.3 飞行过程316

5.4.4 记录、转储和回放316

5.5 指挥控制技术新进展316

5.5.1 发展趋势316

5.5.2 国外先进无人机地面控制站320

第六章 无人直升机数据链路技术326

6.1 概述326

6.2 数字通信系统327

6.2.1 数字通信系统组成327

6.2.2 编码328

6.2.3 调制解调技术329

6.2.4 同步339

6.2.5 扩展频谱技术概述343

6.2.6 数字通信主要技术指标344

6.2.7 电磁场基本概念345

6.2.8 天线基本概念348

6.3 无人直升机数据链路功能、组成及基本原理349

6.3.1 无人直升机数据链路功能349

6.3.2 无人直升机数据链路组成349

6.3.3 无人直升机数据链路基本原理350

6.4 无人直升机数据链路工程应用355

6.4.1 无人直升机数据链路体制选型355

6.4.2 无人直升机数据链路天线356

6.4.3 无人直升机数据链路通视距离计算360

6.4.4 无人直升机数据链路裕量估计361

6.4.5 无人直升机数据链路地面站选址363

6.5 无人直升机数据链路发展趋势364

6.5.1 小型化趋势364

6.5.2 一站多机技术364

6.5.3 网络化趋势365

6.5.4 超宽带趋势365

6.5.5 通用化366

6.5.6 高抗干扰366

6.6 典型无人机测控数据链路367

第七章 无人直升机任务载荷371

7.1 任务载荷定义与分类371

7.2 非消耗性任务载荷372

7.2.1 侦察／监视类任务载荷373

7.2.2 其他非消耗性任务载荷404

7.3 消耗性任务载荷405

7.3.1 武器类任务载荷405

7.3.2 其他消耗性任务载荷406

第八章 无人直升机系统发展前景407

8.1 无人直升机系统应用前景407

8.1.1 无人直升机系统应用简介407

8.1.2 无人直升机系统的军事应用409

8.1.3 无人直升机系统的民用领域415

8.2 无人直升机系统发展趋势420

8.2.1 国际无人直升机系统发展趋势420

8.2.2 国内发展无人直升机系统面临的挑战422

中英文术语对照表424

参考文献427