无人机详解与剖析
作者：（德）丹尼尔 弗伦泽尔（DanielFrenzel），（美）亚历克斯 凯斯（AlexKeyes）等著
出版时间： 2019年版
内容简介
无人机详解与剖析 是无人机的科普类图书，采用浅显易懂、图文并茂的方式介绍了无人机的整个系统。无人机详解与剖析 分为8章，其内容涵盖了无人机的概念，无人机的硬件组成，多旋翼无人机和固定翼机的硬件组成以及优缺点，如何安全地操作无人机以及无人机的监管环境，无人机在各个领域中的应用，zui后通过实例讲解了在制作无人机时应该如何选择核心的软硬件。《无人机详解与剖析》适合对无人机感兴趣的科研单位、无人机生产公司、无人机开发制作人员以及发烧友阅读。
目录
第 1章 无人机简介\t1
1．1 什么是飞行无人机 1
1．2 无人机软件生态环境 3
1．2．1 专利权软件&开源软件 3
1．2．2 开源项目ArduPilot 4
1．2．3 QGroundControl 4
1．2．4 MAVLink 5
1．3 什么是无人机飞行模式 6
1．3．1 手动模式 6
1．3．2 特技模式 7
1．3．3 定高模式 7
1．3．4 定位模式和悬停模式 7
1．3．5 返航模式和自动着陆模式 8
第 2章 无人机的硬件组成 9
2．1 无人机部件组成 10
2．2 机架 11
2．2．1 木质机架 11
2．2．2 玻璃纤维增强机架 11
2．2．3 碳基材料机架 12
2．2．4 铝制机架 12
2．2．5 聚苯乙烯机架 13
2．3 动力 13
2．3．1 了解锂聚合物电池 13
2．3．2 电机 16
2．3．3 电子调速器 18
2．3．4 螺旋桨 19
2．3．5 发射机 19
2．3．6 降噪处理 20
2．3．7 GPS 21
2．3．8 罗盘 22
第3章 多旋翼无人机基本部件 24
3．1 无刷电机 24
3．1．1 螺旋桨 26
3．1．2 螺距 27
3．1．3 动力分配 28
3．1．4 控制面板 31
3．2 传感器和传感器失真 33
3．2．1 加速度计 34
3．2．2 陀螺仪 36
3．2．3 罗盘（偏航式） 37
3．2．4 气压计 38
3．2．5 声呐/激光雷达 38
3．2．6 GPS 39
3．3 为什么必须使用软件滤波器，如何用于传感器的融合 39
3．4 滤波器用于姿态估计 40
3．4．1 低通滤波器应用于加速度计 40
3．4．2 姿态估计 43
3．5 无人机姿态控制 48
3．5．1 PID的实施 48
3．5．2 PID调节器用于姿态控制 51
3．6 小型无人机固件程序的简单实例 58
3．7 总结 66
第4章 固定翼机 67
4．1 固定翼机VS旋翼机 67
4．1．1 固定翼机 68
4．1．2 旋翼机 70
4．2 飞行器部件 73
4．2．1 伺服电机 74
4．2．2 空速计 78
4．3 飞行器的运动 80
4．4 PID调节器 81
时间常数：横滚时间常数 85
4．5 飞行模式 88
4．5．1 手动模式 88
4．5．2 稳定模式 89
4．5．3 电传操纵模式 89
4．5．4 高度控制模式 89
4．5．5 油门控制模式 90
4．5．6 航向锁定模式 90
4．5．7 自动模式 90
4．6 飞行控制板 91
4．6．1 独眼龙系列Tornado 92
4．6．2 Vector系列 92
4．6．3 Ikarus OSD系列 92
4．6．4 基于ArduPilot代码的产品 93
4．7 ArduPlane固件程序 94
4．8 总结 96
第5章 安全与监管 97
5．1 操作安全 97
如何实现安全 98
5．2 当前监管环境 101
5．2．1 娱乐用途 102
5．2．2 商业用途 104
5．2．3 公共用途 105
5．3 临时飞行限制 105
5．4 总结 105
第6章 无人机的应用 106
6．1 娱乐与爱好 106
6．1．1 航拍 106
6．1．2 视频稳定 107
6．1．3 第 一人称视角拍摄 109
6．1．4 竞速 110
6．2 工业与专业应用 110
6．2．1 电影制作 111
6．2．2 检查 111
6．2．3 油气监测 112
6．2．4 光伏产业 112
6．2．5 建筑业 113
6．2．6 采矿业 113
6．2．7 飞机检查 113
6．2．8 监控 114
6．2．9 考古 114
6．2．10 快递 114
6．2．11 测绘 115
6．2．12 农业与耕作 115
6．2．13 搜救 116
6．2．14 野生动物保护 116
6．2．15 防火与防洪 117
6．3 总结 117
第7章 核心软件工具 118
7．1 APM Planner 120
7．2 MAVProxy 121
7．3 软件开发套件 121
7．4 Parrot 123
7．5 ARDroneSDK3 125
7．6 DJI大疆 126
7．7 手机SDK 126
7．8 总结 127
第8章 核心硬件 128
8．1 Pixhawk飞控系统 128
8．2 AUAV-X2飞控系统 129
8．3 Pixracer飞控系统 130
8．4 大疆的Naza系统 131
8．5 骁龙（Snapdragon）飞控 132
8．6 Navio飞控 133
8．7 Erle-Brain和PXFmini 134
8．7．1 Erle-Brain 134
8．7．2 Erle-Brain 2 135
8．7．3 PXFmini 136
8．8 智能手机飞控系统 136
8．9 惯性测量单元 137
8．10 气压计 138
8．11 光流传感器 138
8．12 空速计 139
8．13 接近传感器 139
8．13．1 激光雷达式接近传感器 139
8．13．2 卫星导航接收机 140
8．13．3 热成像传感器 141
8．13．4 多谱段成像传感器 141
8．14 激光雷达 142
8．15 集成电路总线 142
8．16 串行外设接口 142
8．17 通用异步收发器 143
8．18 未来：控制器局域网络 143
8．19 远程控制 145
8．19．1 遥测模式 145
8．19．2 云端模式 145
8．19．3 副驾驶模式 146
8．20 总结 146
