本書以日益增長的無人機數(shù)據(jù)通信信息安全威脅為背景，秉承技術與應用相結合的思想，以探究信息隱藏技術在無人機數(shù)據(jù)通信中的應用為目的，在介紹無人機系統(tǒng)組成與主要技術的基礎上，詳細闡述了無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)技術及信息安全威脅，重點討論了音頻、圖像信息隱藏技術在無人機數(shù)據(jù)通信中的應用，設計了相應算法并進行了實驗驗證。
本書內(nèi)容深入淺出，圖文并茂，突出應用，前瞻性強，既可作為高等院校無人機應用技術、無人機工程等相關專業(yè)的教材，也可作為無人機相關領域人員的參考用書。
誕生于一個世紀前的無人機，是機械時代的產(chǎn)物，也是信息時代的主角。從1917年第一架無人遙控飛機問世起，經(jīng)過100多年的發(fā)展，無人機已經(jīng)形成了比較完整的體系，并在地質(zhì)勘察、地形測繪、農(nóng)作物病蟲害防治、農(nóng)作物產(chǎn)量評估、森林防火、汛情監(jiān)視、交通管制等民用領域，以及偵察監(jiān)視、定位校射、通信中繼、電子戰(zhàn)等軍用領域得到了廣泛應用。
與此同時，無人機數(shù)據(jù)通信信息安全問題也日益嚴峻，嚴重威脅無人機系統(tǒng)安全。信息隱藏技術是近年來信息安全和多媒體信號處理領域中提出的一種解決數(shù)字媒體信息安全的新方法。此方法不僅可以隱藏信息的內(nèi)容，而且可以隱藏信息的存在，在隱蔽通信和數(shù)字水印領域體現(xiàn)出重要的應用價值。因此，深入研究信息隱藏技術在無人機數(shù)據(jù)通信中的應用，對提高無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)碾[蔽性及信息內(nèi)容的安全性，具有重要的意義。
全書共分11章。第1章概述，對無人機的概念、系統(tǒng)組成、分類、性能指標、發(fā)展歷程等進行了系統(tǒng)綜述。第2章闡述無人機機體結構、飛行原理、動力裝置和發(fā)射與回收裝置及相關技術發(fā)展趨勢。第3章闡述無人機測控技術、飛行控制技術和導航定位技術及其發(fā)展趨勢。第4章闡述可見光成像技術、紅外成像技術、雷達成像技術、通信中繼技術和武器類設備技術及其發(fā)展趨勢。第5章闡述無人機數(shù)據(jù)通信技術和典型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。第6章闡述無人機數(shù)據(jù)通信信息安全面臨的威脅、內(nèi)在的要求以及可行的技術。第7章闡述信息隱藏技術的基本理論、研究現(xiàn)狀及其在無人機數(shù)據(jù)通信中的應用。第8章分析擴頻算法的原理及性能，提出了一種改進的基于擴頻技術的音頻
信息隱藏算法，并給出了算法應用實驗。第9章分析量化索引調(diào)制算法的原理和性能，提出一種利用聽覺掩蔽特性的自適應量化索引調(diào)制算法，并給出了算法應用實驗。第10章提出了一種基于量化線譜對系數(shù)的語音信息隱藏算法，并給出了算法應用實驗。第11章提出了一種基于自適應量化中高頻小波系數(shù)的圖像信息隱藏算法，并給出了算法應用實驗。
本書由楊森斌、陶榮任主編，并負責全書編稿，葛琳、楊育斌任副主編，葛廣超、石立農(nóng)、樂琴蘭、 鄭宏捷、江斌、熊世軒、邵金劍、強博參與了部分章節(jié)的編寫工作。西安電子科技大學出版社的陳婷老師也提出了很多寶貴的建設性意見，在此深表感謝。
由于作者水平有限，書中疏漏與不妥之處在所難免，敬請專家和讀者批評指正。
第1章 概述 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 飛行器 1
1.1.2 無人機 2
1.2 無人機系統(tǒng) 3
1.2.1 無人機系統(tǒng)組成 3
1.2.2 無人機系統(tǒng)分類 4
1.2.3 無人機系統(tǒng)性能指標 7
1.3 無人機發(fā)展 9
1.3.1 源于戰(zhàn)爭，軍事需求牽引
無人機發(fā)展 9
1.3.2 不斷創(chuàng)新，技術進步推動
無人機普及 10
1.3.3 自力更生，我國無人機發(fā)展成
后起之秀 11
第2章 無人機飛行器技術 13
2.1 無人機機體結構 13
2.1.1 機身 13
2.1.2 機翼 14
2.1.3 尾翼 15
2.2 無人機飛行原理 16
2.2.1 飛行環(huán)境 16
2.2.2 空氣動力學相關原理 17
2.2.3 升力與阻力 18
2.2.4 重心與平衡 19
2.2.5 穩(wěn)定性與操作性 21
2.3 無人機動力裝置 23
2.3.1 無人機發(fā)動機分類及特點 23
2.3.2 活塞式發(fā)動機 24
2.3.3 渦輪噴氣發(fā)動機 27
2.3.4 渦輪風扇發(fā)動機 27
2.3.5 電動發(fā)動機 28
2.4 無人機發(fā)射與回收裝置 28
2.4.1 發(fā)射裝置 29
2.4.2 回收裝置 31
2.5 無人機飛行器技術發(fā)展趨勢 33
2.5.1 性能進一步提升 33
2.5.2 尺寸兩極化 33
2.5.3 種類多樣化 33
2.5.4 組件標準化及通用化 34
2.5.5 提高發(fā)動機動力 34
第3章 無人機測控與導航技術 35
3.1 無人機測控技術 35
3.1.1 地面控制站 35
3.1.2 測控系統(tǒng)分類 36
3.1.3 測控系統(tǒng)工作原理 37
3.2 無人機飛行控制技術 39
3.2.1 自動控制原理 39
3.2.2 飛行控制方式 40
3.2.3 飛行控制與管理系統(tǒng)組成 41
3.2.4 飛行控制與管理系統(tǒng)功能 43
3.2.5 自動飛行控制原理 45
3.2.6 飛行控制過程 45
3.3 無人機導航定位技術 46
3.3.1 衛(wèi)星導航系統(tǒng) 46
3.3.2 慣性導航系統(tǒng) 50
3.3.3 圖像匹配導航系統(tǒng) 51
3.3.4 組合導航系統(tǒng) 51
3.4 無人機測控與導航技術發(fā)展趨勢 53
第4章 無人機任務設備技術 55
4.1 目標成像的物理基礎 55
4.1.1 電磁波 55
4.1.2 電磁輻射 55
4.1.3 電磁波譜 56
4.1.4 大氣窗口 57
4.1.5 地球輻射 57
4.1.6 地物反射波譜特征 57
4.1.7 反射形式 57
4.2 可見光成像技術 57
4.2.1 可見光成像原理 57
4.2.2 可見光成像系統(tǒng)組成 58
4.3 紅外成像技術 59
4.3.1 紅外成像原理 59
4.3.2 紅外探測器 60
4.3.3 影響紅外成像性能的因素 61
4.4 雷達成像技術 61
4.4.1 微波的特性 61
4.4.2 合成孔徑雷達工作原理 62
4.4.3 合成孔徑雷達特點 62
4.5 通信中繼技術 63
4.5.1 無人機通信中繼原理 63
4.5.2 無人機通信中繼應用 64
4.6 其他任務設備技術 66
4.6.1 激光測距儀 66
4.6.2 攻擊武器 67
4.6.3 新概念武器 68
4.7 無人機任務設備技術發(fā)展趨勢 68
4.7.1 增強任務設備探測能力 68
4.7.2 任務設備功能綜合化 69
4.7.3 發(fā)展多光譜和超光譜成像技術 69
4.7.4 任務設備安裝與使用更加靈活 69
第5章 無人機數(shù)據(jù)通信技術 70
5.1 數(shù)據(jù)通信基本原理 70
5.1.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)通信 70
5.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 70
5.1.3 數(shù)據(jù)傳輸信道 71
5.1.4 數(shù)據(jù)傳輸媒介 72
5.1.5 基帶傳輸與頻帶傳輸 76
5.2 無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)原理 76
5.2.1 組成與功能 76
5.2.2 工作原理 78
5.2.3 分類 79
5.2.4 關鍵技術 81
5.3 典型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 83
5.3.1 戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈簡介 83
5.3.2 數(shù)據(jù)鏈在無人機上的應用 85
5.3.3 美軍典型無人機數(shù)據(jù)鏈 86
5.4 無人機數(shù)據(jù)通信技術發(fā)展趨勢 88
5.4.1 設備小型化 88
5.4.2 提高信息傳輸能力 89
5.4.3 增強抗干擾能力 89
5.4.4 提升網(wǎng)絡化能力 89
第6章 無人機數(shù)據(jù)通信信息安全 90
6.1 無人機數(shù)據(jù)通信信息安全威脅 90
6.1.1 “哨兵”墜落與無人機信息安全 90
6.1.2 無人機數(shù)據(jù)通信信息安全
威脅因素 92
6.2 無人機數(shù)據(jù)通信信息安全要求 97
6.2.1 無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)安全性能
要求 97
6.2.2 無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息安全
目標 98
6.3 無人機數(shù)據(jù)通信信息安全技術 100
6.3.1 數(shù)據(jù)加密技術 100
6.3.2 擴頻通信技術 103
6.3.3 信息隱藏技術 108
第7章 信息隱藏技術與應用 109
7.1 信息隱藏技術理論 109
7.1.1 人類感官系統(tǒng)特性 109
7.1.2 信息隱藏系統(tǒng)模型 111
7.1.3 信息隱藏系統(tǒng)性能指標及
評測方法 112
7.1.4 信息隱藏技術分類 116
7.2 信息隱藏技術研究現(xiàn)狀 119
7.2.1 基礎理論研究現(xiàn)狀 120
7.2.2 應用基礎研究現(xiàn)狀 120
7.2.3 應用技術研究現(xiàn)狀 124
7.3 信息隱藏技術在無人機數(shù)據(jù)通信中的
應用 125
7.3.1 隱蔽通信 125
7.3.2 數(shù)字水印 127
第8章 無人機音頻數(shù)據(jù)通信中的
擴頻信息隱藏技術 130
8.1 擴頻算法原理與性能分析 130
8.1.1 擴頻算法基礎原理 130
8.1.2 擴頻算法性能分析 131
8.2 一種利用臨界頻帶性質(zhì)的改進擴頻
算法 138
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