隨著科學技術的不斷進步，無人機繫統工業正在
持續迅猛發展，無人機繫統在
軍用和民用領域的應用也越來越頻繁，進入國家空域
管理繫統的需求也日益迫切，
這對無人機繫統的自主能力提出了更高的要求。如何
確保無人機繫統能夠有效安
全地操作使用變得日益重要，這不僅僅是一個研究方
向，更是進一步開展其他研究
的基礎。巴恩哈德等編著的這本《無人機繫統導論》
針對當前無人機繫統使用基本原理相對匱乏的現狀，
以無人機繫統
自主能力的發展趨勢為引領，從非工程、民用以及使
用者的視角，概述了無人機的
歷史、現狀和未來，分析了無人機繫統的各個組成單
元以及使用中面臨的適航認證
等問題，並以美國航空監管繫統為例，重點闡述了無
人機在進入國家空域管理繫統
時如何實現安全操作使用，並對無人機繫統的自主能
力、感知與規避以及人因工程
展開了深入探討。
本書定位為入門級大學課程，閱讀對像為無人機
以及無人繫統等相關專業本
科生、研究生、相關領域工程技術人員，也可作為從
事該領域管理和應用的各類人
員的參考用書，目的是使讀者能夠在未來安全使用或
應用無人機繫統執行各種
任務。

第1章 無人機繫統發展簡史
1.1 起源
1.2 有效控制的需求
1.3 無線電和自動駕駛儀
1.4 航空魚雷：首架現代無人機（1918年3月6日）
1.5 無人靶機
1.6 第二次世界大戰期間美國海軍的無人攻擊機
1.7 第二次世界大戰期間德國的V-1“蜂鳴”飛彈（Buzz Bomb）
1.8 第二次世界大戰期間德國的“槲寄生”（Mistletoe）
1.9 早期無人偵察機
1.10 雷達誘餌：20世紀50年代至70年代
1.11 遠程偵察無人機繫統：20世紀60年代至70年代
1.12 首架無人直升機繫統：20世紀60年代至70年代
1.13 尋求自主操作
1.14 雙尾桁推進式無人機的誕生
1.15 沙漠風暴：1991年
1.16 克服飛行員的偏見
1.17 無人機繫統會取代有人機嗎？
思考題
參考文獻
第2章 無人機繫統的組成
2.1 無人機繫統（UAS）的組成
2.2 遙控駕駛飛行器（RPA）
2.2.1 固定翼
2.2.2 垂直起降
2.3 指揮與控制單元
2.3.1 自動駕駛儀
2.3.2 地面控制站
2.4 通信數據鏈
2.4.1 視距內（LOS）
2.4.2 超視距（BLOS）
2.5 任務載荷
2.5.1 光電
2.5.2 紅外
2.5.3 激光
2.6 發射與回收
2.7 人的因素
第3章 無人機航空監管體繫——以美國為例
3.1 美國航空監管體繫
3.1.1 引言
3.1.2 美國航空條例歷史
3.1.3 美國聯邦航空管理局
3.1.4 執法和制裁
3.2 **航空條例
3.3 標準和條例
3.4 規則制定的過程
3.5 有關無人機的現行規定
3.6 FAA對無人機繫統的執法權
3.7 前進之路：無人機繫統管理條例的未來
3.8 結論
思考題
第4章 無人機授權認證的過程
4.1 引言
4.1.1 背景
4.1.2 常規**空域繫統
4.1.3 無人機繫統分類
4.2 無人機繫統空域準入歷史
4.2.1 聯邦航空管理局備忘錄的指示
4.2.2 改變空域準入的新力量
4.3 授權認證（COA）或豁免的啟用
4.4 聯邦航空管理局的指南文件
4.5 無人機項目辦公室的創建
4.5.1 授權認證的焦點
4.5.2 授權認證申請的數據和步驟
4.6 無人機準入**空域繫統的未來發展
4.7 結論
參考文獻
第5章 無人機繫統的空域運行
5.1 無人機繫統空域運行障礙
5.2 無人機繫統空域運行指南
5.3 空域定義
5.4 公共用戶：授權證書
5.5 民間用戶：專用適航性／試驗性證書
5.6 飛行操作
5.7 人員資質
思考題
第6章 機載傳感器與有效載荷
6.1 引言
6.2 無人機繫統：“采集平臺”抑或飛行器？
6.3 監管的挑戰
6.4 傳感器和有效載荷：有區別嗎？
6.5 感知與規避的動力學和繫統
6.6 目標驅動型傳感器
6.7 技術和繫統的限制
6.8 結論
思考題
第7章 無人機繫統感知與規避
7.1 引言
7.1.1 檢測、看見與規避：有人機
7.1.2 飛行員的看見與規避職責：有人機
7.1.3 檢測、感知與規避：無人機繫統
7.2 檢測、看見與規避的信號檢測方法
7.2.1 響應偏差與響應準則
7.2.2 可辨性
7.3 檢測、感知與規避技術
7.3.1 協作式技術
7.3.2 非協作式技術
7.3.3 改造性技術
7.3.4 能見度替代方案
7.4 結論
思考題
參考文獻
第8章 無人機繫統安全評估
8.1 引言
8.2 危險分析
8.2.1 目的
8.2.2 預先危險列表
8.2.3 預先危險分析
8.2.4 操作危險評估與分析
8.2.5 變*分析
8.3 風險評估
8.3.1 目的
8.3.2 開發
8.3.3 使用
8.4 安全性評價
8.4.1 風險評估
8.4.2 飛行測試卡
8.4.3 適航性認證
8.5 事故調查中的考慮因素
8.5.1 軟件和硬件
8.5.2 人的因素
8.5.3 建議
8.6 結論和**
思考題
參考文獻
第9章 無人機繫統中人的因素
9.1 引言
9.2 無人機繫統事故和意外分析
9.3 無人機繫統中人的因素
9.3.1 操作環境
9.3.2 人-繫統集成
9.3.3 繫統自動化
9.3.4 機組規模、編成和訓練
9.4 結論和未來研究方向
思考題
參考文獻
第lO章 無人機繫統的自動化與自主性
10.1 自動與自主
10.2 工作負荷
10.2.1 主觀負荷評估
10.2.2 客觀負荷評估
10.3 態勢感知
10.4 技能下降
10.5 信任度
10.5.1 可靠性
10.6 自動化類型與等級
10.6.1 自動化類型
10.6.2 自動化等級／以人為中心的分類
10.7 以技術為中心的分類
10.7.1 美國空軍研究實驗室
10.7.2 美國**航空航天局
10.7.3 美國**標準與技術研究所
10.7.4 其他機構
10.8 自主等級分析（ALFUS）
10.8.1 自主等級0
10.8.2 自主等級1-3（低級）
10.8.3 自主等級4-6（中級）
10.8.4 自主等級7-9（**）
10.8.5 **10級
10.9 自主繫統參考框架
10.9.1 自主能力面臨的挑戰
10.9.2 自主繫統參考框架
10.9.3 自主能力關鍵技術
10.10 結論
思考題
參考文獻
**1章 面向地理空間數據采集的無人機繫統
11.1 引言
11.1.1 遙感無人機繫統
11.1.2 傳感器
11.1.3 實時數據傳輸
11.1.4 靜態影像的地理校正與拼接
11.2 應用
11.2.1 環境監測與管理
11.2.2 交通傳感
11.2.3 災害響應
11.3 結論
思考題
參考文獻
**2章 無人機繫統的未來
12.1 引言
12.2 預期市場增長
12.2.1 私有部分
12.2.2 公共部分
12.3 基礎設施
12.3.1 地基基礎設施
12.3.2 常規空域準入
12.3.3 培訓與認證
12.4 就業機會
12.5 飛行器演化
12.5.1 小型化
12.5.2 動力解決方案
12.6 未來概念
12.6.1 無人作戰飛機（UCAV）
12.6.2 無人機集群
12.6.3 “戈爾貢”凝視
12.6.4 通用性和可擴展性
12.7 五年後及*遠的未來
思考題
參考文獻
附錄1 意外風險評估
附錄2 原書編者簡介
附錄3 原書章節作者簡介
附錄4 術語表