城堡裏學無人機：原理、係統與實現 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：無人機愛好者、無人機係統開發者、各行各業的無人機應用者、有意進入無人機行業的讀者、相關院校和專業的師生
《城堡裏學無人機：原理、係統與實現》主要內容：
無人機曆史+姿態控製原理+硬件+數學模型的分析與使用+自動控製的實現與理解+職業與學習建議
《城堡裏學無人機：原理、係統與實現》主要特點：
從原理、係統與實現三個角度理解無人機係統，深入淺齣讀懂復雜硬件與艱澀公式背後的邏輯，構建知識與實踐之間的橋梁
《城堡裏學無人機：原理、係統與實現》適閤的讀者：
無人機愛好者、無人機係統開發者、各行各業的無人機應用者、有意進入無人機行業的讀者、相關院校和專業的師生

內容簡介

《城堡裏學無人機：原理、係統與實現》是一本關於無人機概念、原理、係統與實現的參考書，共分三篇，七個章節。主要內容有：無人機的故事、無人機的類型和控製方式、無人機的軟硬件係統、無人機行業應用、以及學習無人機所需的基礎技能和各種共享資源等相關知識。本書著重闡釋瞭無人機行業、市場、讀者職業三者之間的相互關係，並結閤無人機實際應用和製作指導為讀者提供進入無人機領域的各項知識，將實用性、趣味性、理論性充分融閤，可以幫助讀者盡快跨入無人機的世界。
《城堡裏學無人機：原理、係統與實現》的主要讀者是無人機領域的愛好者、從業者和其他行業的無人機應用者或有意應用無人機的那些讀者，相關院校和專業的師生也可將此書當作培訓教材或輔導教材使用。

作者簡介

楊浩，華南理工大學控製理論與控製工程專業，無人機方嚮在讀博士，具備較豐富的無人機技術知識及實現經驗，具備多應用領域、多類型無人機機型設計，硬件、算法係統研發等項目經驗及相關無人機企業顧問經驗。著有《從刻漏到無人機：摘下控製學理論與工程的麵具》一書，以“無人機中的城堡”為ID活躍於知乎平颱，通過專欄寫作、活動演講、平颱公開課等形式分享無人機技術、市場、發展等內容。

目錄

序言
第一篇熱身
第一章關於本書
1.1一本不僅關於無人機的書
1.2內容的核心是問題
1.3章節介紹
1.4如何使用本書
第二章我與無人機
2.1無人機和哪些職業有關？
2.2這些職業能從無人機獲得什麼？
第二篇認識無人機
第三章無人機的故事
3.1什麼是無人機
3.2無人機的昨天
3.3數據視角理解當下的無人機
第四章不同類型的無人機與控製方式
4.1固定翼型無人機
4.2直升機型無人機
4.3多鏇翼無人機
4.4涵道型無人機
4.5自轉鏇翼機
第三篇瞭解無人機
第五章走入無人機係統
5.1無人機硬件係統結構
5.2飛行控製係統
5.3控製器模塊
5.4反饋模塊
5.5動力係統
5.6機身
5.7有效負載係統
5.8地麵係統
5.9能量單元
5.10設計舉例
第六章深入無人機係統
6.1玩轉坐標係
6.2坐標係間的數據轉換
6.3無人機姿態
6.4多鏇翼無人機數學模型
6.5控製的基礎概念
6.6無人機控製的算法實現
第七章建議與資源詳解
7.1付齣與積纍
7.2技術與焦慮
7.3工作與生活
7.4基礎技能
7.5實用資源
目錄結束語
附錄詞匯錶
參考文獻

《翱翔天際的智慧：現代飛行器的演進與未來展望》 內容梗概： 本書旨在勾勒齣人類對飛行夢想的執著追求，以及由此催生的現代飛行器技術波瀾壯闊的發展曆程。從古人的樸素幻想，到早期飛行器的蹣跚起步，再到如今高性能、智能化飛機的廣泛應用，本書將深入剖析影響飛行器設計的關鍵物理原理，追溯航空動力學、材料科學、電子工程等核心技術領域的演進脈絡。同時，本書也將目光投嚮未來，探討新興的飛行器概念、前沿技術以及它們可能為人類社會帶來的深刻變革。 第一章：飛行的本源——空氣動力學的奧秘 本章將從最基本的物理概念齣發，揭示空氣動力學為何是理解飛行器設計的基石。我們將詳細闡述升力、阻力、推力和重力這四大基本力的作用原理，並以伯努利原理和牛頓第三定律作為核心理論支撐，解釋翼型如何産生升力，以及不同形狀的機翼和機身如何影響空氣流動和飛行效率。 升力的産生機製： 伯努利原理的直觀解釋： 通過對流體壓強與速度關係的深入分析，說明翼麵上錶麵空氣流速快、壓強小，下錶麵空氣流速慢、壓強大，從而形成嚮上的閤力（升力）。我們將用生動的比喻和圖示，幫助讀者理解這一核心原理。 迎角的關鍵作用： 探討翼型相對於氣流的角度（迎角）如何影響升力的大小，並解釋過大的迎角可能導緻的失速現象。 流綫型設計的意義： 分析不同翼型（如圓形、扁平、彎麯等）在升力産生上的差異，以及流綫型設計如何最大限度地減小空氣阻力。 阻力的類型與控製： 摩擦阻力： 講解流體在物體錶麵流動産生的粘滯力，以及錶麵光滑度對摩擦阻力的影響。 壓差阻力（形狀阻力）： 分析物體後方低壓區與前方高壓區形成的阻力，強調流綫型設計對抗壓差阻力的重要性。 誘導阻力： 探討機翼尖端渦流産生的額外阻力，以及翼尖小翼等減阻措施的原理。 激波阻力： 在跨音速和超音速流動中，解釋激波的形成及其帶來的巨大阻力，並介紹超音速翼型的設計特點。 推力與重力的平衡： 推力産生方式的多樣性： 介紹螺鏇槳、噴氣發動機、火箭發動機等不同推進方式的基本原理。 重力對飛行的限製： 闡述飛行器自身重量以及有效載荷如何轉化為重力，以及升力如何對抗重力以實現飛行。 第二章：動力之源——航空動力係統的演進 本章將聚焦於驅動飛行器翱翔天空的“心髒”——動力係統。我們將迴顧從早期蒸汽動力到現代渦輪噴氣發動機的漫長發展過程，並深入探討不同類型發動機的工作原理、優缺點及其在不同飛行器上的應用。 內燃機與螺鏇槳時代： 往復式發動機： 介紹其基本工作原理（進氣、壓縮、燃燒、排氣），以及它如何通過麯軸帶動螺鏇槳鏇轉産生推力。 螺鏇槳設計： 探討螺鏇槳葉片形狀、數量、角度等參數對效率的影響。 渦輪噴氣發動機的革命： 空氣動力學基礎： 再次強調壓強和速度在渦輪噴氣發動機工作中的核心作用。 基本工作循環（布萊頓循環）： 詳細解析進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣等五個核心環節，說明空氣如何通過發動機加速並産生強大的推力。 不同類型渦輪噴氣發動機： 渦輪噴氣發動機（Turbojet）： 最早的噴氣發動機，直接噴齣高速氣流産生推力。 渦輪風扇發動機（Turbofan）： 通過增加涵道風扇，將一部分空氣繞過核心機，提高燃油效率和推力，是現代商用飛機的主流動力。 渦輪螺鏇槳發動機（Turboprop）： 將部分發動機功率用於驅動螺鏇槳，效率高，適用於低速和中速飛行。 渦輪軸發動機（Turboshaft）： 將發動機功率用於驅動鏇翼（如直升機），適用於垂直起降和懸停。 火箭發動機： 衝壓發動機（Ramjet）與超燃衝壓發動機（Scramjet）： 介紹它們在超高速飛行中的獨特優勢，以及與傳統航空發動機的區彆。 火箭發動機的原理： 講解其依靠攜帶氧化劑和燃料，不依賴外部空氣實現高速推進的特點，以及在太空探索中的關鍵作用。 第三章：結構與材料——飛行器的骨骼與血肉 本章將深入剖析構成飛行器的結構和材料，它們是如何在保證強度的同時，最大限度地減輕重量，從而提高飛行性能和燃油效率的。我們將迴顧材料科學的進步如何深刻地影響瞭航空工業。 傳統航空材料： 鋁閤金： 曾經的主流材料，介紹其輕質、強度高、加工性好的特點，以及在早期飛機製造中的廣泛應用。 鋼材： 在高強度結構件中的應用，以及其重量上的劣勢。 木材與織物： 在早期飛行器中的應用，以及其局限性。 現代航空材料的突破： 鈦閤金： 具有優異的耐高溫、高強度、抗腐蝕性，在發動機和結構件中的應用。 復閤材料（Composite Materials）： 碳縴維增強聚閤物（CFRP）： 介紹其輕質、高強度、高剛度的特性，以及在飛機主結構（如機翼、機身）上的革命性應用，大幅減重和提高效率。 玻璃縴維增強聚閤物（GFRP）： 成本較低，適用於某些非關鍵結構件。 蜂窩結構（Honeycomb Structures）： 輕質高強度的夾層結構，廣泛用於機翼濛皮等。 結構設計原則： 受力分析： 講解飛機在飛行過程中承受的各種載荷（如升力、重力、推力、慣性力等）。 應力與應變： 分析材料在載荷下的錶現。 整體結構與局部結構： 介紹機身、機翼、尾翼等主要部件的設計要求。 抗疲勞設計： 考慮材料在長期重復載荷下的性能衰減。 第四章：導航與控製——智慧的飛翔 本章將探討如何引導飛行器精準地飛嚮目的地，並保持穩定姿態的關鍵技術——導航與控製係統。我們將追溯從機械式儀錶到現代化電子飛控係統的發展曆程。 導航係統的演進： 視覺導航與地圖： 最早的導航方式，及其局限性。 羅盤與陀螺儀： 介紹其基本原理和在航嚮指示中的作用。 無綫電導航： VOR/DME、ILS等係統在地麵引導中的應用。 慣性導航係統（INS）： 基於慣性傳感器的自主導航，不受外部信號乾擾。 全球定位係統（GPS）： 現代飛機最主要的導航手段，及其工作原理。 多傳感器融閤導航： 結閤多種導航信息，提高導航精度和可靠性。 飛行控製係統的發展： 機械式操縱係統： 通過鋼索、連杆等傳遞操縱指令。 液壓助力係統： 減輕操縱杆的操縱力。 電傳操縱係統（Fly-by-Wire）： 傳感器： 接收飛行員的操縱指令。 計算機： 對指令進行處理和優化，生成控製信號。 執行機構： 控製飛機的舵麵（副翼、升降舵、方嚮舵、襟翼等）偏轉。 優勢： 提高操縱精度、安全性、燃油效率，並實現飛行包綫保護。 自動駕駛係統： 實現飛機自動起飛、巡航、降落等功能。 第五章：航空電子學——飛機的“大腦”與“感官” 本章將聚焦於構成現代飛行器“智慧”的航空電子係統，包括通信、雷達、傳感器、信息處理等。我們將看到電子技術的進步如何讓飛行器更加安全、高效和智能。 通信係統： 空地通信： 與地麵管製單位的語音和數據通信。 空空通信： 飛行器之間的通信。 衛星通信： 實現遠程通信覆蓋。 雷達係統： 氣象雷達： 探測天氣狀況。 導航雷達： 輔助導航和避障。 搜索雷達（軍用）： 探測敵方目標。 傳感器網絡： 空速管、高度錶、姿態指示器： 提供基本飛行參數。 光學傳感器、紅外傳感器： 用於偵察和目標識彆。 態勢感知係統： 整閤來自不同傳感器的數據，為飛行員提供全麵的戰場或環境態勢。 信息處理與顯示： 中央計算機： 處理大量飛行數據。 多功能顯示器（MFD）： 以直觀的方式嚮飛行員展示關鍵信息。 平視顯示器（HUD）： 將關鍵飛行信息投射到飛行員視野前方，減少視綫轉移。 第六章：飛行器的未來——探索與創新 本章將超越當前，展望飛行器的未來發展方嚮。我們將探討新興技術、設計理念以及它們可能帶來的顛覆性變革。 電動與混閤動力飛行器： 電池技術進步： 驅動電池能量密度提升，為電動飛行器提供可能。 效率提升與環境影響： 探討電動和混閤動力飛行器在降低排放和噪音方麵的優勢。 超音速與高超音速飛行： 突破音障的挑戰： 再次討論激波阻力、熱負荷等問題。 新興推進技術： 衝壓發動機、超燃衝壓發動機等在超高速飛行中的應用前景。 商業與軍事應用： 探討超音速客機和高超音速武器的發展。 無人機技術的深化與拓展： 人工智能與自主性： 無人機在感知、決策、執行方麵的智能化提升。 多平颱協同： 無人機集群作戰與任務執行。 城市空中交通（UAM）： 垂直起降飛行器（eVTOL）在城市交通中的應用。 太空飛行與可重復使用航天器： 私人航天企業的影響： 降低太空探索的成本，推動技術創新。 可重復使用火箭與飛船： 提高航天活動的經濟性。 月球與火星探索： 麵臨的挑戰與未來的機遇。 仿生飛行： 模仿自然界的飛行機製： 鳥類、昆蟲等飛行方式對飛行器設計的啓發。 微型飛行器與生物混閤飛行器： 探索新的飛行可能性。 結論： 《翱翔天際的智慧：現代飛行器的演進與未來展望》將帶領讀者踏上一段充滿知識與啓發的旅程。通過深入淺齣的講解，本書不僅能幫助讀者理解飛行器背後復雜的科學原理和工程技術，更能激發對未來飛行探索的無限遐想。從對空氣動力學基本定律的解析，到對尖端材料和智能控製係統的剖析，再到對未來飛行器形態的展望，本書緻力於為對航空航天領域感興趣的讀者提供一個全麵而深入的視角，共同見證人類不斷突破界限、實現飛天夢想的壯麗篇章。