第1章 引言 1.1 無人機分類 1.2 固定翼無人機的非軍事應用 1.3 固定翼無人機的控制系統 1.4 固定翼無人機狀態觀測器 第2章 空氣動力學基礎 2.1 空氣動力學基本原理 2.1.1 基本大氣 2.1.2 大氣壓強 2.1.3 標準大氣模型 2.1.4 大氣溫度 2.1.5 大氣密度 2.1.6 機翼 2.1.7 伯努利定理 2.1.8 壓心 2.2 飛行中的作用力 2.2.1 阻力 2.2.2 推力 2.2.3 升力 2.3 機體坐標系 2.3.1 飛機操縱面 2.3.2 飛機結構 2.4 小結 第3章 固定翼無人機運動方程 3.1 固定翼無人機的控制面 3.2 固定翼無人機常用坐標系 3.3 固定翼無人機的狀態變量 3.4 剛體的運動 3.5 運動學模型 3.6 固定翼無人機的解耦模型 3.6.1 縱向（俯仰）運動 3.6.2 橫側向運動 3.6.3 變量的替換 3.7 小結 第4章 線性控制器 4.1 PD和PID控制器 4.2 LQR控制器 4.3 具有離散卡爾曼濾波器的LQR控制器 4.4 小結 第5章 非線性控制器 5.1 嵌套飽和控制器 5.2 反步控制器 5.3 滑模控制器 5.4 帶滑動模態的嵌套飽和控制器 5.5 具有二階滑模的嵌套飽和控制器 5.6 含高階滑模的嵌套飽和控制器 5.7 滑模反步控制器 5.8 二階滑模反步控制器 5.9 高階滑模反步控制器 5.10 基于滑模理論梯度法的MIT規則 5.11 小結 第6章 狀態觀測器 6.1 控制理論中的狀態觀測器概念和應用 6.2 互補濾波器 6.3 滑模觀測器 6.3.1 滑模面 6.3.2 剪切效應和滑動面 6.3.3 系統阻尼 6.4 非線性擴展狀態觀測器 6.5 反步觀測器 6.6 觀測器仿真結果 6.6.1 帶觀測器的PD控制器 6.6.2 帶觀測器的反步控制器 6.6.3 帶觀測器的滾轉通道PD控制仿真 6.6.4 帶觀測器的偏航通道PD控制仿真 6.6.5 帶觀測器的高度PD控制仿真 6.6.6 帶觀測器的滾轉通道反步控制仿真 6.6.7 帶觀測器的偏航通道反步控制仿真 6.6.8 帶觀測器的高度反步控制仿真 6.7 小結 第7章 試驗機及試驗結果 7.1 試驗平臺 7.2 電機和舵機 7.3 慣性測量單元（IMU） 7.4 電臺 7.5 光耦合模塊 7.6 微控制器和高度計 7.7 Rabbit 6000微處理器 7.8 鋰電池 7.9 線性/非線性控制器試驗結果 7.9.1 PD控制器 7.9.2 PID控制器 7.9.3 LQR控制器 7.9.4 含離散卡爾曼濾波器的LQR控制器 7.9.5 反步控制器 7.10 線性和非線性觀測器試驗結果 7.10.1 Luenberger觀測器+PD控制 7.10.2 滑模觀測器（SMO）+PD控制 7.10.3 NESO（非線性擴展狀態觀測器）+PD控制 7.10.4 SMO（滑模狀態觀測器）+反步控制 7.10.5 NESO（非線性擴展狀態觀測器）+反步控制 7.11 小結 附錄A 數學基礎 附錄B 運動學和動力學基礎 附錄C Lyapunov穩定性 附錄D 線性/非線性控制器基礎 附錄E 離散卡爾曼濾波器 附錄F 線性/非線性控制器（嵌入式系統程序） 附錄G 線性/非線性狀態觀測器（嵌入式系統程序） 附錄H MATLAB程序 附錄I 高度計程序 參考文獻