无人机结构与系统

立德树人融入思政，价值塑造培育素养；

精益求精传承匠心，严谨求实铸就品格。

精简理论重构体系，聚焦选型贴近实战；

校企双元联合编写，融入经验助力成长。

对接低空经济战略，培养复合应用能力；

立足岗位技能需求，构建完整认知框架。

随着低空经济上升为国家战略，无人机已发展为农业植保、水利巡查、应急救援、边境安防等关键领域的“空中基础设施”。行业对人才的需求，早已超越简单操控，转向“懂结构、明原理、能排故、善应用”的复合能力。因此，“无人机结构与系统”课程已成为无人机专业学习的核心枢纽。鉴于此，我们在认真总结已有无人机相关教材编写经验的基础上，深入调研了企业对无人机应用技术人才的技能要求，结合职业院校学生的特点，与企业合作共同编写了本书。

本书主要有以下四大特色。

1. 调研先行，重构知识体系

编写团队深入调研了当前主流职业院校相关课程教材，并紧密结合职业院校毕业生的岗位能力要求，对教学内容进行了优化整合。本书精简了过于复杂的理论知识，重点增加了实用的无人机系统选型方法及典型案例分析。全书共设计五个模块、十八个学习单元，内容涵盖无人机概述、无人机动力系统、飞行控制系统、无人机其他系统、无人机结构等，旨在构建一个既系统全面又贴近实际的知识体系。

2. 校企双元，突出实践能力

本书由来自高校和企业一线的校企专家联合编写。编写团队兼具深厚的理论功底与丰富的实践经验，将大量来自真实项目的无人机组装经验融入书中，帮助读者在实践中少走弯路，快速提升技能。通过对学习单元的优化设计，读者可以循序渐进地掌握无人机结构与系统的基本知识，并逐步具备独立完成无人机系统选型与结构组装的能力。

3. 立德树人，融入工匠精神

无人机系统的优化不仅需要技术的精进，更需要严谨求实的科学态度和精益求精的职业操守。本书在传授专业知识的同时，注重将“工匠精神”和科学素养的培养贯穿始终，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，切实落实“立德树人”的根本目标。

4. 资源配套，助力自主学习

为方便读者学习和巩固知识，本书配备了丰富的数字化教学资源。针对每个学习单元的核心知识点，均制作了微课视频。读者可通过扫描书中二维码，随时随地观看视频讲解，突破学习重点与难点，提升学习效果。

本书由娄底职业技术学院的蒋小波任主编，由郴州职业技术学院的陈婵娟和吕霖以及娄底职业技术学院的孙锦涛任副主编，具体编写分工如下：蒋小波负责模块二、模块五的编写及全书统稿；模块三由陈婵娟编写；模块四由孙锦涛编写；模块一由吕霖编写。

在编写过程中，我们参考了众多国内外相关无人机资料，并得到了湖南精飞智能科技有限公司的大力支持，在此一并表示感谢。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请广大读者和专家不吝赐教，以便我们及时修订和完善。

编　者

2026年3月

前言
模块一　无人机概述
学习单元一　无人机类型1
情境导入1
学习目标1
相关知识1
一、常见无人机2
二、特殊类型无人机4
学习研讨5
学习反思5
学习评价5
习题测试5
拓展阅读6
学习单元二　常见无人机特点及选择6
情境导入6
学习目标6
相关知识7
一、无人机的特点7
二、无人机的选择11
学习研讨11
学习反思12
学习评价12
习题测试12
拓展阅读13
学习单元三　FPV无人机13
情境导入13
学习目标13
相关知识13
一、FPV无人机的特点14
二、花飞无人机和竞速无人机的
区别15
学习研讨16
学习反思16
学习评价16
习题测试16
拓展阅读17
模块二　无人机动力系统
学习单元一　发动机18
情境导入18
学习目标18
相关知识19
一、发动机概述19
二、电动机19
三、活塞发动机25
学习研讨28
学习反思28
学习评价28
习题测试29
拓展阅读29
学习单元二　无人机电池29
情境导入29
学习目标29
相关知识30
一、常用电池类型30
二、电池相关参数及选择31
学习研讨34
学习反思34
学习评价34
习题测试35
拓展阅读35
学习单元三　电子调速器和螺旋桨35
情境导入35
学习目标35
相关知识36
一、电子调速器的基本概念36
二、电子调速器的参数及选择37
三、螺旋桨38
学习研讨40
学习反思40
学习评价41
习题测试41
拓展阅读41
学习单元四　动力系统配置41
情境导入41
学习目标42
相关知识42
一、配置思路42
二、典型案例46
学习研讨47
学习反思47
学习评价47
习题测试47
拓展阅读48
模块三　飞行控制系统
学习单元一　飞控板49
情境导入49
学习目标49
相关知识50
一、飞控系统概述50
二、常用飞控板52
学习研讨58
学习反思58
学习评价59
习题测试59
拓展阅读59
学习单元二　传感器59
情境导入59
学习目标60
相关知识60
一、陀螺仪60
二、加速度计63
三、磁力计65
四、气压计67
五、超声波传感器67
六、红外传感器67
学习研讨68
学习反思68
学习评价68
习题测试69
拓展阅读69
学习单元三　导航系统69
情境导入69
学习目标70
相关知识70
一、惯性导航系统70
二、全球卫星导航系统74
三、组合导航系统81
学习研讨86
学习反思86
学习评价86
习题测试86
拓展阅读87
学习单元四　遥控系统与舵机87
情境导入87
学习目标87
相关知识88
一、遥控系统88
二、舵机92
学习研讨95
学习反思95
学习评价95
习题测试95
拓展阅读96
模块四　无人机其他系统
学习单元一　电气系统97
情境导入97
学习目标97
相关知识98
一、电气系统的组成98
二、系留无人机电气系统100
学习研讨101
学习反思102
学习评价102
习题测试102
拓展阅读102
学习单元二　任务载荷系统103
情境导入103
学习目标103
相关知识103
一、照相机103
二、云台107
三、图传系统110
学习研讨114
学习反思114
学习评价115
习题测试115
拓展阅读115
学习单元三　地面站系统和通信链路115
情境导入115
学习目标116
相关知识116
一、控制站116
二、通信链路121
学习研讨126
学习反思126
学习评价127
习题测试127
拓展阅读127
模块五　无人机结构
学习单元一　固定翼无人机结构128
情境导入128
学习目标128
相关知识128
学习研讨133
学习反思133
学习评价134
习题测试134
拓展阅读134
学习单元二　无人直升机结构135
情境导入135
学习目标135
相关知识135
学习研讨140
学习反思140
学习评价141
习题测试141
拓展阅读142
学习单元三　典型多旋翼无人机结构及案例142
情境导入142
学习目标142
相关知识142
一、多旋翼无人机结构143
二、典型多旋翼无人机案例146
学习研讨150
学习反思150
学习评价150
习题测试151
拓展阅读151
学习单元四　典型花飞无人机结构及案例151
情境导入151
学习目标152
相关知识152
一、花飞无人机结构152
二、典型花飞无人机案例156
学习研讨163
学习反思163
学习评价163
习题测试163
拓展阅读164

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