本書的讀者對象是航空工程專業(yè)的高年級本科生和研究生。我們也希望本書作為一本參考書和工程教育更新讀物，能夠?qū)�工程師提供有益幫助。為適應(yīng)當今世界自主化飛行器系統(tǒng)日益增長的重要性，第3版增加了兩章，主要內(nèi)容是無人飛行器設(shè)計與控制。
　　本書由三部分組成：第一部分為第1-4章，介紹飛行器運動學與動力學，建模與仿真，并給出使用經(jīng)典控制方法的數(shù)字設(shè)計實例；第二部分為第5-7章，介紹現(xiàn)代設(shè)計方法，包括基于最優(yōu)化原理的線性二次型設(shè)計、LQG/回路成型以及數(shù)字控制；第三部分為新增加的第8、9章，介紹小型無人飛行器的建模、仿真與控制。
　　為解決航空飛行器的仿真問題，我們回顧了經(jīng)典力學的相關(guān)內(nèi)容，并試圖給出清晰、一致的定義。這些內(nèi)容與嚴密的六自由度運動方程推導相結(jié)合，其中還細致地討論了歐拉角和四元數(shù)兩種姿態(tài)表示方法。全球范圍內(nèi)的運動仿真需要一些地球和重力知識，本書將采用世界大地測量系統(tǒng)1984：WGS-84（WGS-84）世界大地測量系統(tǒng)。熟悉這些知識對于航空工業(yè)的工程師來說是十分重要的。有了這些背景知識，學生們就能獨立的建立六自由度仿真，并反過來從中學習這些知識。
　　在地球大氣中高速運動的物體會承受氣動力和氣動力矩。我們回顧了氣動力學建模，并給出了很多圖表形式的實際飛行器所受氣動力和氣動力矩的實例。本書詳細介紹了氣動力和氣動力矩的小擾動理論。六自由度運動和氣動影響的小擾動理論研究主要集中在兩個實際非線性飛行器模型中。在隨后章節(jié)中，這兩個模型也被廣泛應(yīng)用于設(shè)計和仿真實例。
　　我們提供了Matlab和Fortran形式的計算機代碼，以演示使用這些模型的仿真和設(shè)計過程。這些模型與設(shè)計方法的結(jié)合將展示很多關(guān)于仿真、控制理論，計算機輔助設(shè)計方法以及數(shù)值算法的思想。書中設(shè)計實例非常容易復(fù)現(xiàn)，以擴大讀者范圍。