本书针对无人机集群通信受限、控制受限和规模天花板效应等内容，从抗毁性拓扑、非线性编队控制律、分组分层控制架构等角度开展了基础理论研究和关键技术攻关，并进行半实物仿真和飞行验证，完成了多架规模的无人机集群全流程数值仿真和多架规模的实物飞行，验证了大规模集群控制策略的有效性。

本书是一本科普读物，以通俗易懂的文字和丰富多彩的图画描述了无人机技术的方方面面，包括无人机的基本概念，各种类型、布局及其特点，飞行原理、动力与能源、飞行控制、通信、任务载荷，军民用途和发展前景。 本书可供无人机行业工作人员、科技爱好者、社会大众学习和参考，也可以作为各层次学生的课外辅助教材。

随着军民用无人系统的广泛使用，以及人工智能技术的快速发展，无人系统对公共空域资源的需求不断增长，融入公共空域的需要日趋显著。本书对空中与临近空间无人系统空域管理主要涉及的空域监视探测、空域间隔管理、空域使用规划及评估、空域协调与指挥等内容及其关键技术进行了阐述，并针对日新月异的智能无人系统，对其空域管理的需求和基本方法进行了概述。

本书针对无人机编队的控制与重构问题，提出了一套基于拟态物理学的分层解决方案，主要内容包括基于虚拟力的无人机轨迹和路径跟踪引导律、液体球启发的拟态物理学编队控制方法和重构策略，基于虚拟力的引导律可以使无人机在轨迹和路径跟踪过程中绕过障碍，液体球启发的拟态物理学方法可以实现无碰撞的编队队形变换，编队像液体融合和分离一样增加和减少无人机的数量，像液体流过障碍物一样避开探测到的障碍。

本书以轻小型无人机为背景，构建了基于学习的无人机感知与规避系统的自主反应式控制框架，以视觉传感器为基本感知手段，研究自身载荷能力和计算能力受限条件下的无人机感知与规避控制技术及其自主学习方法，通过深度学习实现感知状态的表征与降维，利用强化学习构建了感知状态和无人机规避动作之间的反应式规避映射关系，训练和学习提升了无人机在未知环境下的适应能力。

本书对传统无人机通信网络协议模型与方法进行了精炼，以无人机集群化和智能化为重点，引入优化设计的模型和协议，将5G和移动自组织网络融入协议设计，将最新无人集群感知与控制研究成果有机融入到网络模型与设计的各个章节，提出模型与方法在系统实现上的软硬件设计方案，贯穿理论方法与工程实践，着重突出集群网络特征协议设计，如基于移动性的网络架构、通信与计算资源联合的路由设计、面向干扰对抗的可靠性设计等，最后落实到系统软硬件实现，为无人机集群网络设计与优化提供参考。

本书综合运用复杂网络理论、传播动力学理论、演化博弈理论等相关理论和方法, 对水上飞机起降安全风险演化机理进行了研究与探讨。主要内容涉及界定水上飞机起降安全风险及风险演化的概念、建立风险因素的概念模型, 基于风险因素概念模型, 设计相关调查问卷, 建立水上飞机起降安全风险演化的有权有向网络拓扑结构, 等等。本书基于扎根理论全面识别水上飞机起降安全风险因素, 构建风险因素概念模型, 通过因子分析筛选风险因素, 采用结构方程模型分析水上飞机起降安全风险作用机理, 探究风险因素对起降安全的作用

智能无人机集群是未来无人化时代大国战略技术竞争的制高点之一。集群网络优化是实现集群智能协同、发挥集群数量优势的基础。本书紧密围绕智能无人机集群网络优化关键技术展开阐述，主要介绍作者在该领域的系列研究工作。全书共9章，首先分析了无人机集群网络的地位作用、归纳总结了无人机集群网络的特点、梳理了网络优化的挑战与潜力，在此基础上提出了智能无人机集群网络优化在目标、机制、方法等方面的新思考。然后分别针对资源分配、数据接入、路由选择、拓扑优化等几个关键主题，详细介绍相关的问题分析、模型建立、算法设计和实验结

本书共八章内容。实验任务包括五个环环相扣的主题实验: 系统辨识、滤波器设计、跟踪控制、路径跟随控制和避障, 完成多旋翼飞行器远程控制实践。所有主题实验均基于MATLAB/Simulink 完成了软件在环仿真、硬件在环仿真和实飞, 所有的例程能被单独完成, 且包含操作视频。

本书系统阐述多电飞机变频交流供电系统的典型架构与工作原理，从起动发电、电能变换、配电到用电设备特性等方面介绍多电飞机变频交流供电系统的全貌，详细论述变频交流起动发电机结构原理以及电磁、损耗与发热特性，对发电机控制器和汇流条功率控制器进行阐述，结合多电飞机固态功率控制器等智能电器论述变频交流供电系统负载管理，对比变频交流与高压直流供电系统的特点，并对大型民机供电系统的发展趋势进行分析总结。