本書為無人機專業(yè)應用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材之一,主要講述無人機通信與導航方面的知識及應用。全書分為三部分,包括序論、無人機通信和無人機導航。序論部分,介紹了無人機概念、無線電基本知識和通信導航基本概念;無人機通信部分,介紹了通信的基本原理、無人機通信的分類、無人機通信設備及工作模式、無人機通信的典型應用及未來展望;無人機導航部分,介紹了導航的基本知識、衛(wèi)星導航、慣性導航、其他導航、導航系統(tǒng)的組合應用、無人機導航設備及應用模式、無人機導航的典型應用及未來展望。本書既有概念理論知識,又有無人機具體應用介紹,內容循序漸進,通俗易懂。
本書適用于無人機工程類、飛行制導控制類、航空飛行器類、電子信息類等專業(yè)的本科和高職高專教學,亦可作為培訓類學校無人機專業(yè)的教學及實踐教材,同時可供無人機應用領域、通信導航領域的工程技術人員、無人機操控人員參考。
無人機技術發(fā)展到今天，已經形成了比較完備的理論體系和十分廣泛的應用領域。無人機通信和無人機導航作為無人機系統(tǒng)的重要組成部分，一直是人們研究和應用的熱點。它們凝聚了多種理論，是多門學科和多項技術的綜合結晶，具有嚴格的科學體系結構。
自20世紀80年代以來，通信技術、計算機技術和微電子技術相互促進，極大地推動了通信技術的發(fā)展，通信已成為當今世界生產力的領頭羊。越來越多的無人機使用通信技術為人們服務，無人機通信以一種特殊的姿態(tài)引起了人們的關注。一方面，研究人員通過地面站與無人機進行信息交流，來滿足人們對遠處環(huán)境信息的需求;另一方面，研究人員讓無人機各自分享對方的信息，使無人機協同工作以更好地為人們服務。研究人員對無人機通信的研究逐漸升溫，使得無 人機通信逐步完善并發(fā)展成為一門專業(yè)技術，應用范圍越來越廣泛，在空天海地組網中占有一席之地。
導航來源于人類交通和軍事活動對方位或位置識別的需求。從20世紀80年代開始，由于衛(wèi)星導航的發(fā)展及應用，以及其他新型導航方式的出現，進入了以衛(wèi)星導航為主要形式的精密導航時代，衛(wèi)星導航在無人機上的應用也越來越廣泛。這期間隨著慣性導航技術的迅猛發(fā)展，慣性導航與衛(wèi)星導航組合運用于無人機導航，為無人機導航提供了具有巨大應用潛力的解決方案，推動了無人機導航的迅速發(fā)展。隨著無人機導航技術的逐步完善，無人機導航設備和系統(tǒng)逐步完善并發(fā)展成一門專業(yè)技術，這種技術逐步推廣于其他載體的導航，成為航空、航海和陸路交通可以依賴的導航啟明燈。
本書即以上述飛速發(fā)展的無人機通信與導航技術為背景，重點介紹無人機通信與導航技術的基本原理及應用，對通信方式和導航方式進行分類并介紹了通信設備和導航設備，給出了無人機通信與導航的未來展望，將無人機的兩個重要組成部分呈現到了讀者面前。
在對無人機通信設備與導航設備全面介紹的基礎上，本書對目前應用較多的通信技術和導航技術做了側重介紹，增加了無人機通信和無人機導航的典型應用，并從多方面對未來無人機通信技術和導航技術的發(fā)展趨勢及特點進行了討論。部分內容為作者首次公開發(fā)表的研究成果。
除上述基本內容外，本書還包括了入門的無線電技術基礎、通信技術的基本知識和導航技術基本知識，能夠讓讀者較快地進入到無人機通信與導航的學習中來。本書適用于電子信息類及相關專業(yè)的大專生和本科生使用，亦可供從事通信與導航領域工作的工程技術人員參考使用。
本書在編寫模式上力求避免傳統(tǒng)的以知識系統(tǒng)性編寫教材的方法，避免純理論敘述;在簡單介紹必備知識的基礎上，借助工程應用，講解相關知識點，并結合具體的任務給出了相關的實現方法與實現過程，以及典型的應用案例，力求使學生在學習過程中掌握無人機通信與導航的相關理論知識，并能學習應用于工作實踐中，旨在培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
本書分三部分共15章，由北京航空航天大學的黃智剛和鄭帥勇對本書的內容進行編寫、編排與完善。宋丹、儀玉杰和殷彪參與了無人機通信與導航的基本知識、衛(wèi)星導航和組合導航及其應用等資料的收集與整理工作，馮旭敏對本書文字與格式進行了校對。李銳和趙昀為本書編寫工作提供了熱情幫助與具體指導，盛蔚對本書的框架結構提出了很好的建議與意見。劉沛清和王祖林等對本書給予了大力支持和高度關注。
由于編者水平有限，加之多人編寫、時間倉促，書中錯誤與不妥之處在所難免，希望廣大讀者給予批評指正。
作者于北京航空航天大學
2019年11月
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