为了解决长期困扰飞行器设计相关专业的实验教学问题，曾庆华和张为华对制导控制系统组成原理进行了深入分析，结合长期从事飞行器总体设计、制导控制系统设计、仿真实验研究等方面的科研成果，研发了一套ACE-1型导航制导与控制实验装置，在组件级、系统级和实验评估级三个层次上组织实验，为学生搭建了一个实验内容相对独立、体系较为完备的开放式实验平台。《无人飞行控制系统实验教程》正是在此基础上，从实验基本原理、实验内容的组织与实施等多个方面组织编写。学生在实验教程指导下开展实验，可以更深入理解实验原理，更高效地开展实验研究。通过实验帮助学生完成从感性到理性，从理性再到感性的循环认识过程，全面培养学生综合运用所学知识的能力、独立工作能力和技术创新能力。

导航／制导与控制技术是无人飞行器设计中最为关键的核心技术之一。该技术工程性强，如果缺少实践性环节的学习和锻炼，将对飞行控制技术的深刻理解和掌握产生影响。曾庆华、张为华编著的《无人飞行控制系统实验教程》通过对导航制导控制系统组成原理的深入分析，在组件、系统和试验评估3个层次上合理组织实验模块，旨在让学生借助实验手段较为全面地掌握导航制导与控制技术。实验教程包括基础篇、实验篇和参考篇三大部分。基础篇主要介绍了ACE-1型导航制导控制实验装置，包括：惯组、舵系统和弹载控制器等组件的实验原理，导航综合原理以及半实物仿真实验原理。是学生顺利完成各项课程实验的基础性内容。实验篇是为确保学生有序完成相关实验内容而编写的，包括五大实验模块共15个实验的详细实验指导说明，是学生进行实验研究的直接参考资料和实验要求材料。参考篇收录了实验中可能经常使用的工具软件的简要说明、关键器件手册、某些配套数据及其说明。

《无人飞行控制系统实验教程》可作为航空、航天高等院校相关学科专业高年级学生、研究生的实践课程教材，或作为毕业设计、课程设计和实验研究的辅导性教材；也可作为从事飞行器设计、导航／制导与控制及飞行控制系统仿真等相关领域技术人员的工程实践活动的参考书。

基础篇

 第1章 飞行控制系统实验原理

1.1 飞行控制基本原理

 1.1.1 飞行指令获取

 1.1.2 飞行参数的实时感知

 1.1.3 操纵方式

 1.1.4 飞行控制系统组成原理

1.2 飞行控制系统实验组织

 第2章 ACE-1型导航制导控制实验装置

2.1 概述

2.2 系统组成

2.3 ACE-1型导航制导控制实验装置硬件接口

2.4 导航制导控制实验装置软件

 2.4.1 实验管理软件

 2.4.2 Simulink工具包

2.5 电动转台

 第3章 敏感装置实验原理

3.1 ADIS16350简介

3.2 XW-IMU7200简介

3.3 惯性器件指标及其测试方法

 3.3.1 陀螺仪指标体系

 3.3.2 加速度计指标体系

 3.3.3 惯性器件的测试方法

3.4 惯性器件误差模型

 3.4.1 陀螺仪误差模型

 3.4.2 加速度计误差模型

 3.4.3 惯性器件随机漂移模型

3.5 三轴加速度计标定方法

 3.5.1 标定原理

 3.5.2 标定实验流程

 3.5.3 六位置法标定系数的计算

 3.5.4 标定实验数据分析

3.6 三轴陀螺标定方法

 3.6.1 标定原理

 3.6.2 标定实验流程

 3.6.3 标定注意事项

 3.6.4 标定实验数据分析

3.7 捷联惯导解算方法

 3.7.1 捷联惯导解算原理

 3.7.2 捷联矩阵的求取

 3.7.3 导航方程及其计算流程

 3.7.4 小结

 第4章 执行机构实验原理

4.1 空气舵工作原理

 4.1.1 指标与要求

 4.1.2 舵机

4.2 舵系统响应测试原理

 4.2.1 时域响应法

 4.2.2 频域响应法

 4.2.3 舵系统传递函数及其特性分析

4.3 舵系统性能测试实验

 4.3.1 舵系统极性测试

 4.3.2 舵机模型的时域响应辨识实验

 4.3.3 舵机模型的频域响应辨识实验

 第5章 制导律和控制律实验原理

5.1 总体技术条件

 5.1.1 总体参数描述

 5.1.2 飞行过程描述

5.2 导弹运动模型

 5.2.1 导航／制导控制系统设计与飞行器模型

 5.2.2 导弹质心运动方程

 5.2.3 导弹绕质心的转动方程

 5.2.4 导引操纵方程

 5.2.5 线性化模型

5.3 制导律设计与评估

 5.3.1 标准弹道设计

 5.3.2 制导律设计与评估

5.4 视频跟踪制导原理与设计

 5.4.1 视频跟踪制导实验的组成

 5.4.2 目标图像跟踪

 5.4.3 转台的跟踪控制

5.5 控制律设计与评估

 5.5.1 导弹控制方法

 5.5.2 控制律设计与评估

5.6 制导律和控制律设计实验环境

 5.6.1 制导律设计实验环境

 5.6.2 视频制导设计实验环境

 5.6.3 控制律设计实验环境

 第6章 半实物仿真试验原理

6.1 仿真系统设计原理

6.2 仿真试验的组织与实施

 6.2.1 仿真试验大纲

 6.2.2 仿真试验实施方法

6.3 仿真实验环境与方法

6.4 仿真试验结果分析与评估

实验篇

 实验模块一 导弹控制系统原理演示实验模块

实验一 导弹控制系统原理演示实验

 实验模块二 敏感装置实验模块

实验一 加速度计标定实验

实验二 陀螺标定实验

实验三 陀螺性能测试实验

实验四 捷联惯导解算实验

 实验模块三 执行机构实验模块

实验一 舵系统极性测试实验

实验二 舵系统时域响应辨识实验

实验三 舵系统频域响应辨识实验

 实验模块四 弹载控制器实验模块

实验一 制导律设计与评估

实验二 弹载控制器接口程序实验

实验三 视频跟踪制导

实验四 控制律设计与评估

 实验模块五 导弹控制系统综合实验模块

实验一 导弹控制系统模飞实验

实验二 弹载控制器在回路的闭环仿真实验

实验三 全系统闭环仿真实验

参考篇

 附录A MATLAB基础与应用入门

 附录B ADIS 16350技术手册

 附录C 典型导弹气动数据文件及其说明

参考文献