本书为相关专业本科高年级学生、研究生和在政府机构或无人机行业从事研发工作的工程师提供了一个极好的体验式学习、能力增强和经验积累的技术参考指南。本书主要介绍垂直起降多旋翼无人直升机平台、无人机系统架构和与国家空域飞行融合的内容，包括无人机分类和相关飞行任务、监管和安全、认证和空中交通管理、综合飞行任务规划（包括自主容错路径规划和基于视觉的自动着陆系统）、飞行力学和稳定性，动态建模与飞行控制器开发。另外，还包括感知、探测和规避系统、飞行测试，包括安全评估检验和数据采集遥测、同步数据融合、已识别目标的地理定位等内容。
译者序前言：无人机与垂直起降多旋翼无人机平台章 无人机与国家空域：无人机分类及相关任务、法规和安全、认证以及空中交通管理1.1无人机融入空域面临的挑战1.1.1术语定义1.1.2无人机系统的任务1.1.3空中交通管理准则及对无人机系统的影响1.1.4无人机系统融入空域1.2主要参与方1.2.1国际民航组织1.2.2无人系统规则制定联合体1.2.3欧洲航空安全局1.3法国规定1.4通信问题1.5UTM/U-space的后续步骤1.6获取远程驾驶员证书1.7参考文献第2章无人机分类和任务规划第2章 无人机分类和任务规划2.1无人机系统分类、任务概述和市场概况2.1.1国防2.1.2民事安全2.1.3民用商业2.2旋翼无人机系统的运用特点2.3基于多旋翼平台的无人机系统民用案例2.3.1航空摄影2.3.2农业2.3.3雪崩防护2.3.4施工和辅助作业2.3.5线状基础设施检查2.3.6消防2.3.7辅助捕捞2.3.8货物运输和包裹递送2.3.9工业现场勘察2.3.10安全工作和辅助警察2.3.11保护世界公民2.3.12野生动物保护第3章 无人机系统工程3.1系统工程原理简介3.1.1性能权衡分析3.1.2功能性和非功能性分析与需求3.1.3通过早期系统设计检查需求可行性3.2运行分析3.2.1所需的运行能力3.2.2功能分析3.3架构方案设计3.4垂直起降飞机着舰对导航的要求3.5导航链架构3.6通信系统架构和限制条件3.6.1自由空间中的信号传播3.6.2大气中的信号传播3.7人为因素3.8集成确认验证第4章 基于流体动力学方程的大规模无人机路径规划4.1无人机及应用上的挑战4.2路径规划和流体模拟4.2.1运动规划与控制4.2.2最佳路径规划和控制问题4.2.3路径规划和偏微分方程方法概况4.3问题描述4.4流体模拟4.5预测集4.6集中式方法的控制方程4.6.1构建集中式方法的控制方程4.6.2求解细节和流程4.7数值计算4.8结论4.9参考文献第5章 遗传模糊系统在飞行冲突解脱中的应用5.1引言5.2问题描述5.3方法5.3.1五机问题5.3.2十机问题5.4结果5.4.1ε=1的五机问题5.4.2ε=2的五机问题5.4.3ε=1的十机问题5.5结论与未来工作5.6参考文献第6章 基于故障诊断和容错控制的路径规划6.1引言6.2微分平坦度6.3四旋翼无人机模型6.4模型平坦度6.5基于平坦度的四旋翼无人机容错控制6.5.1故障检测与隔离6.5.2控制重构6.6结论6.7参考文献第7章 基于LQR控制器的四旋翼无人机系统动力学辨识和基于频率扫描的模型验证7.1配置7.2规定和假设7.3状态空间表示7.4时程数据收集7.5CIFER概述7.5.1非参数化模型辨识7.5.2参数化模型辨识7.6开环系统辨识7.6.1升沉轴7.6.2方向轴7.6.3横纵轴7.7系统模型验证7.8LQR控制器优化7.9参考文献第8章 GPS拒止环境中的自主导航和目标地理定位8.1引言8.2相关研究工作8.3系统架构8.4导航算法8.4.1访问栅格地图8.4.2扫描匹配8.4.3导航与避障8.5目标地理定位8.5.1目标识别8.5.2三角测量目标定位法8.6四旋翼无人机动力学8.6.1动力学模型8.6.2电机控制8.6.3姿态控制8.6.4位置控制8.7结果8.7.1仿真设置8.7.2仿真结果8.8参考文献第9章 面向增强态势感知的视频和FLIR图像实时处理9.1引言9.2相关文献研究9.3研究方法9.3.1设置FLS9.3.2训练FLS9.4结果与讨论9.5结论与未来工作9.6致谢9.7参考文献0章 增材制造类小型无人机的设计、制作和飞行测试10.1什么是3D打印10.2初步设计应考虑的因素10.3使用增材制造的动机10.4使用增材制造的设计10.4.1Vesper10.4.2HEAV10.5特殊材料10.6参考文献1章 遗传模糊系统在无人机复杂任务分配中的应用11.1引言11.2问题描述11.3研究方法11.3.1模糊聚类方法11.3.2遗传模糊聚类方法11.3.3使用近似代价函数的遗传模糊聚类方法11.4实验结果11.5结论与未来工作11.6参考文献技术术语表
弗兰克·卡扎乌朗（Franck Cazaurang） 法国波尔多大学控制工程学教授、科学与技术学院教授和IMA主任。他曾是加拿大蒙特利尔高等技术学院的客座教授，并且是法国AETOS无人机系统集群式水上服务WG工作组的联合负责人。凯莉·科恩（Kelly Cohen） 美国辛辛那提大学航空航天工程与工程力学教授、航空航天工程系临时主任及Brian H.Rowe讲席教授，同时他也是“无人机和智能系统”机构的顾问。曼尼斯·库玛（Manish Kumar） 协作分布式系统（CDS）实验室主任，并共同领导着UAV MASTER实验室。他同时也是美国辛辛那提大学机械与材料工程系的教授，研究领域包括无人机、机器人技术以及复杂系统中的决策与控制。
