無人機(jī)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

前言模塊一 無人機(jī)的基本認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)1 了解無人機(jī)的定義與發(fā)展歷史 ...002知識點(diǎn)1 無人機(jī)的定義 ...002知識點(diǎn)2 無人機(jī)的發(fā)展歷史 ...003拓展課堂 ...005學(xué)習(xí)任務(wù)2 了解無人機(jī)系統(tǒng)的組成 ...005知識點(diǎn)1 飛行平臺 ...006知識點(diǎn)2 動(dòng)力系統(tǒng) ...010知識點(diǎn)3 飛控系統(tǒng) ...010知識點(diǎn)4 導(dǎo)航系統(tǒng) ...010知識點(diǎn)5 電氣系統(tǒng) ...011知識點(diǎn)6 數(shù)據(jù)鏈路 ...012知識點(diǎn)7 地面控制站 ...013知識點(diǎn)8 任務(wù)載荷 ...014知識點(diǎn)9 發(fā)射與回收系統(tǒng) ...015學(xué)習(xí)任務(wù)3 了解無人機(jī)的分類 ...020知識點(diǎn)1 按飛行平臺構(gòu)型分類 ...021知識點(diǎn)2 按起飛重量分類 ...025知識點(diǎn)3 按活動(dòng)半徑分類 ...026知識點(diǎn)4 按飛行高度分類 ...026知識點(diǎn)5 按用途分類 ...027拓展課堂 ...027學(xué)習(xí)任務(wù)4 了解無人機(jī)的應(yīng)用 ...028知識點(diǎn)1 軍用無人機(jī) ...028知識點(diǎn)2 民用無人機(jī) ...031拓展課堂 ...035模塊二 無人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)1 了解飛行大氣環(huán)境 ...037知識點(diǎn)1 大氣層劃分 ...037知識點(diǎn)2 大氣的物理特性 ...040知識點(diǎn)3 標(biāo)準(zhǔn)大氣 ...040知識點(diǎn)4 流場的概念 ...041學(xué)習(xí)任務(wù)2 了解空氣流動(dòng)的基本規(guī)律 ...043知識點(diǎn)1 空氣流動(dòng)模型 ...043知識點(diǎn)2 運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換 ...044知識點(diǎn)3 連續(xù)性定理 ...045知識點(diǎn)4 伯努利定理 ...047拓展課堂 ...048學(xué)習(xí)任務(wù)3 了解升力和增升原理 ...048知識點(diǎn)1 升力產(chǎn)生的原理 ...049知識點(diǎn)2 迎角 ...050知識點(diǎn)3 升力公式 ...051知識點(diǎn)4 增升原理 ...052知識點(diǎn)5 增升裝置 ...052學(xué)習(xí)任務(wù)4 阻力和減阻措施 ...055知識點(diǎn)1 阻力公式 ...056知識點(diǎn)2 壓差阻力及減阻措施 ...056知識點(diǎn)3 摩擦阻力及減阻措施 ...057知識點(diǎn)4 干擾阻力及減阻措施 ...058知識點(diǎn)5 誘導(dǎo)阻力及減阻措施 ...059知識點(diǎn)6 激波阻力及減阻措施 ...061學(xué)習(xí)任務(wù)5 固定翼無人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué) ...063知識點(diǎn)1 坐標(biāo)系 ...063知識點(diǎn)2 升阻比 ...064知識點(diǎn)3 翼載荷 ...064知識點(diǎn)4 機(jī)翼的幾何參數(shù) ...064知識點(diǎn)5 翼型選擇 ...065拓展課堂 ...068學(xué)習(xí)任務(wù)6 旋翼無人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué) ...069知識點(diǎn)1 無人直升機(jī)的組成 ...070知識點(diǎn)2 多旋翼無人機(jī)的組成 ...073知識點(diǎn)3 旋翼空氣動(dòng)力學(xué) ...076模塊三 無人機(jī)飛行原理學(xué)習(xí)任務(wù)1 飛機(jī)的平衡 ...081知識點(diǎn)1 平衡的定義 ...081知識點(diǎn)2 俯仰平衡 ...082知識點(diǎn)3 橫向平衡 ...084知識點(diǎn)4 方向平衡 ...085學(xué)習(xí)任務(wù)2 飛機(jī)的穩(wěn)定性 ...087知識點(diǎn)1 穩(wěn)定性的定義 ...087知識點(diǎn)2 俯仰（縱向）穩(wěn)定性 ...088知識點(diǎn)3 方向（航向）穩(wěn)定性 ...092知識點(diǎn)4 橫向（橫側(cè)）穩(wěn)定性 ...093學(xué)習(xí)任務(wù)3 飛機(jī)的操縱性 ...096知識點(diǎn)1 俯仰操縱性 ...096知識點(diǎn)2 方向操縱性 ...097知識點(diǎn)3 橫向操縱性 ...098拓展課堂 ...099學(xué)習(xí)任務(wù)4 無人機(jī)的飛行性能 ...099知識點(diǎn)1 平飛性能 ...100知識點(diǎn)2 爬升性能 ...101知識點(diǎn)3 下降性能 ...102知識點(diǎn)4 續(xù)航性能 ...102知識點(diǎn)5 活動(dòng)半徑 ...103知識點(diǎn)6 起飛著陸性能 ...104模塊四 無人機(jī)飛行控制原理學(xué)習(xí)任務(wù)1 飛行控制系統(tǒng)概述 ...106知識點(diǎn)1 飛行控制系統(tǒng)的定義 ...107知識點(diǎn)2 飛行控制系統(tǒng)的基本功能 ...107拓展課堂 ...109學(xué)習(xí)任務(wù)2 飛行控制系統(tǒng)的基本原理 ...110知識點(diǎn)1 自動(dòng)駕駛原理 ...110知識點(diǎn)2 飛控的工作過程 ...111學(xué)習(xí)任務(wù)3 飛行控制系統(tǒng)的硬件組成 ...112知識點(diǎn)1 處理器 ...112知識點(diǎn)2 通信接口 ...113知識點(diǎn)3 MEMS傳感器 ...115學(xué)習(xí)任務(wù)4 飛行控制系統(tǒng)的軟件 ...117知識點(diǎn)1 嵌入式操作系統(tǒng) ...117知識點(diǎn)2 飛控算法 ...118學(xué)習(xí)任務(wù)5 常用開源飛控 ...123知識點(diǎn)1 Arduino ...124知識點(diǎn)2 PX4和PIXHawk ...124知識點(diǎn)3 MWC ...126知識點(diǎn)4 DJI NAZA飛控 ...126知識點(diǎn)5 KK飛控 ...127知識點(diǎn)6 PPZ飛控 ...127模塊五 無人機(jī)導(dǎo)航原理學(xué)習(xí)任務(wù)1 導(dǎo)航技術(shù)概述 ...130知識點(diǎn)1 導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展 ...130知識點(diǎn)2 導(dǎo)航技術(shù)的分類 ...134知識點(diǎn)3 導(dǎo)航的基本手段 ...136學(xué)習(xí)任務(wù)2 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)原理 ...143知識點(diǎn)1 衛(wèi)星導(dǎo)航概述 ...143知識點(diǎn)2 GPS系統(tǒng)定位原理 ...145知識點(diǎn)3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ...151拓展課堂 ...153學(xué)習(xí)任務(wù)3 組合導(dǎo)航和差分定位技術(shù) ...154知識點(diǎn)1 組合導(dǎo)航 ...154知識點(diǎn)2 差分定位技術(shù)原理 ...156模塊六 無人機(jī)通信原理學(xué)習(xí)任務(wù)1 無人機(jī)通信需求及特點(diǎn) ...160知識點(diǎn)1 無人機(jī)通信需求 ...161知識點(diǎn)2 無人機(jī)通信的特點(diǎn) ...165學(xué)習(xí)任務(wù)2 無人機(jī)通信的分類 ...168知識點(diǎn)1 根據(jù)傳輸手段劃分 ...169知識點(diǎn)2 根據(jù)通信頻段劃分 ...174知識點(diǎn)3 根據(jù)通信距離劃分 ...176知識點(diǎn)4 按照其他方式劃分 ...178學(xué)習(xí)任務(wù)3 通信的基本原理 ...182知識點(diǎn)1 通信基本知識 ...183知識點(diǎn)2 通信的過程及構(gòu)成要素 ...185知識點(diǎn)3 無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈 ...185知識點(diǎn)4 無人機(jī)通信性能指標(biāo) ...186學(xué)習(xí)任務(wù)4 無人機(jī)通信設(shè)備及工作模式 ...189知識點(diǎn)1 通信設(shè)備 ...190知識點(diǎn)2 工作模式 ...195學(xué)習(xí)任務(wù)5 通信協(xié)議MavLink ...200知識點(diǎn)1 MavLink簡介 ...201知識點(diǎn)2 MavLink的優(yōu)勢 ...202知識點(diǎn)3 MavLink的信息結(jié)構(gòu) ...202知識點(diǎn)4 心跳包 ...204知識點(diǎn)5 定位信息 ...205知識點(diǎn)6 命令信息 ...206模塊七 無人機(jī)地面站工作原理學(xué)習(xí)任務(wù)1 地面站概述 ...209知識點(diǎn)1 地面站的定義 ...209知識點(diǎn)2 地面站的功能模塊 ...210知識點(diǎn)3 外地面站介紹 ...211學(xué)習(xí)任務(wù)2 地面站軟件 ...213知識點(diǎn)1 地面站軟件介紹 ...214知識點(diǎn)2 地面站軟件的發(fā)展趨勢 ...214知識點(diǎn)3 地面站軟件的功能 ...215學(xué)習(xí)任務(wù)3 地面站軟件的界面 ...218知識點(diǎn)1 地面站軟件總體結(jié)構(gòu) ...219知識點(diǎn)2 地面站軟件工作流程 ...221知識點(diǎn)3 界面設(shè)計(jì) ...221學(xué)習(xí)任務(wù)4 地面站重要功能介紹 ...222知識點(diǎn)1 通信控制與數(shù)據(jù)處理 ...223知識點(diǎn)2 電子地圖 ...224知識點(diǎn)3 航跡規(guī)劃 ...225模塊八 航空氣象學(xué)習(xí)任務(wù)1 大氣成分與結(jié)構(gòu) ...227知識點(diǎn)1 大氣飛行環(huán)境 ...227知識點(diǎn)2 對流層 ...228知識點(diǎn)3 平流層 ...230知識點(diǎn)4 中間層 ...230知識點(diǎn)5 熱層 ...230知識點(diǎn)6 散逸層 ...230學(xué)習(xí)任務(wù)2 基本氣象要素對飛行性能的影響 ...231知識點(diǎn)1 氣溫 ...231知識點(diǎn)2 氣壓 ...233知識點(diǎn)3 濕度 ...234知識點(diǎn)4 風(fēng) ...235知識點(diǎn)5 能見度 ...238知識點(diǎn)6 雷暴 ...239知識點(diǎn)7 亂流 ...240知識點(diǎn)8 積冰 ...242知識點(diǎn)9 氣團(tuán)和鋒 ...245拓展課堂 ...249參考文獻(xiàn) ...251