本书以日益增长的无人机数据通信信息安全威胁为背景，秉承技术与应用相结合的思想，以探究信息隐藏技术在无人机数据通信中的应用为目的，在介绍无人机系统组成与主要技术的基础上，详细阐述了无人机数据通信系统技术及信息安全威胁，重点讨论了音频、图像信息隐藏技术在无人机数据通信中的应用，设计了相应算法并进行了实验验证。 本书内容深入浅出，图文并茂，突出应用，前瞻性强，既可作为高等院校无人机应用技术、无人机工程等相关专业的教材，也可作为无人机相关领域人员的参考用书。

诞生于一个世纪前的无人机，是机械时代的产物，也是信息时代的主角。从1917年第一架无人遥控飞机问世起，经过100多年的发展，无人机已经形成了比较完整的体系，并在地质勘察、地形测绘、农作物病虫害防治、农作物产量评估、森林防火、汛情监视、交通管制等民用领域，以及侦察监视、定位校射、通信中继、电子战等军用领域得到了广泛应用。 与此同时，无人机数据通信信息安全问题也日益严峻，严重威胁无人机系统安全。信息隐藏技术是近年来信息安全和多媒体信号处理领域中提出的一种解决数字媒体信息安全的新方法。此方法不仅可以隐藏信息的内容，而且可以隐藏信息的存在，在隐蔽通信和数字水印领域体现出重要的应用价值。因此，深入研究信息隐藏技术在无人机数据通信中的应用，对提高无人机数据通信系统信息传输的隐蔽性及信息内容的安全性，具有重要的意义。 全书共分11章。第1章概述，对无人机的概念、系统组成、分类、性能指标、发展历程等进行了系统综述。第2章阐述无人机机体结构、飞行原理、动力装置和发射与回收装置及相关技术发展趋势。第3章阐述无人机测控技术、飞行控制技术和导航定位技术及其发展趋势。第4章阐述可见光成像技术、红外成像技术、雷达成像技术、通信中继技术和武器类设备技术及其发展趋势。第5章阐述无人机数据通信技术和典型无人机数据通信系统。第6章阐述无人机数据通信信息安全面临的威胁、内在的要求以及可行的技术。第7章阐述信息隐藏技术的基本理论、研究现状及其在无人机数据通信中的应用。第8章分析扩频算法的原理及性能，提出了一种改进的基于扩频技术的音频 信息隐藏算法，并给出了算法应用实验。第9章分析量化索引调制算法的原理和性能，提出一种利用听觉掩蔽特性的自适应量化索引调制算法，并给出了算法应用实验。第10章提出了一种基于量化线谱对系数的语音信息隐藏算法，并给出了算法应用实验。第11章提出了一种基于自适应量化中高频小波系数的图像信息隐藏算法，并给出了算法应用实验。 本书由杨森斌、陶荣任主编，并负责全书编稿，葛琳、杨育斌任副主编，葛广超、石立农、乐琴兰、 郑宏捷、江斌、熊世轩、邵金剑、强博参与了部分章节的编写工作。西安电子科技大学出版社的陈婷老师也提出了很多宝贵的建设性意见，在此深表感谢。 由于作者水平有限，书中疏漏与不妥之处在所难免，敬请专家和读者批评指正。

第1章 概述 1 1.1 基本概念 1 1.1.1 飞行器 1 1.1.2 无人机 2 1.2 无人机系统 3 1.2.1 无人机系统组成 3 1.2.2 无人机系统分类 4 1.2.3 无人机系统性能指标 7 1.3 无人机发展 9 1.3.1 源于战争，军事需求牵引 无人机发展 9 1.3.2 不断创新，技术进步推动 无人机普及 10 1.3.3 自力更生，我国无人机发展成 后起之秀 11 第2章 无人机飞行器技术 13 2.1 无人机机体结构 13 2.1.1 机身 13 2.1.2 机翼 14 2.1.3 尾翼 15 2.2 无人机飞行原理 16 2.2.1 飞行环境 16 2.2.2 空气动力学相关原理 17 2.2.3 升力与阻力 18 2.2.4 重心与平衡 19 2.2.5 稳定性与操作性 21 2.3 无人机动力装置 23 2.3.1 无人机发动机分类及特点 23 2.3.2 活塞式发动机 24 2.3.3 涡轮喷气发动机 27 2.3.4 涡轮风扇发动机 27 2.3.5 电动发动机 28 2.4 无人机发射与回收装置 28 2.4.1 发射装置 29 2.4.2 回收装置 31 2.5 无人机飞行器技术发展趋势 33 2.5.1 性能进一步提升 33 2.5.2 尺寸两极化 33 2.5.3 种类多样化 33 2.5.4 组件标准化及通用化 34 2.5.5 提高发动机动力 34 第3章 无人机测控与导航技术 35 3.1 无人机测控技术 35 3.1.1 地面控制站 35 3.1.2 测控系统分类 36 3.1.3 测控系统工作原理 37 3.2 无人机飞行控制技术 39 3.2.1 自动控制原理 39 3.2.2 飞行控制方式 40 3.2.3 飞行控制与管理系统组成 41 3.2.4 飞行控制与管理系统功能 43 3.2.5 自动飞行控制原理 45 3.2.6 飞行控制过程 45 3.3 无人机导航定位技术 46 3.3.1 卫星导航系统 46 3.3.2 惯性导航系统 50 3.3.3 图像匹配导航系统 51 3.3.4 组合导航系统 51 3.4 无人机测控与导航技术发展趋势 53 第4章 无人机任务设备技术 55 4.1 目标成像的物理基础 55 4.1.1 电磁波 55 4.1.2 电磁辐射 55 4.1.3 电磁波谱 56 4.1.4 大气窗口 57 4.1.5 地球辐射 57 4.1.6 地物反射波谱特征 57 4.1.7 反射形式 57 4.2 可见光成像技术 57 4.2.1 可见光成像原理 57 4.2.2 可见光成像系统组成 58 4.3 红外成像技术 59 4.3.1 红外成像原理 59 4.3.2 红外探测器 60 4.3.3 影响红外成像性能的因素 61 4.4 雷达成像技术 61 4.4.1 微波的特性 61 4.4.2 合成孔径雷达工作原理 62 4.4.3 合成孔径雷达特点 62 4.5 通信中继技术 63 4.5.1 无人机通信中继原理 63 4.5.2 无人机通信中继应用 64 4.6 其他任务设备技术 66 4.6.1 激光测距仪 66 4.6.2 攻击武器 67 4.6.3 新概念武器 68 4.7 无人机任务设备技术发展趋势 68 4.7.1 增强任务设备探测能力 68 4.7.2 任务设备功能综合化 69 4.7.3 发展多光谱和超光谱成像技术 69 4.7.4 任务设备安装与使用更加灵活 69 第5章 无人机数据通信技术 70 5.1 数据通信基本原理 70 5.1.1 数据与数据通信 70 5.1.2 数据通信系统模型 70 5.1.3 数据传输信道 71 5.1.4 数据传输媒介 72 5.1.5 基带传输与频带传输 76 5.2 无人机数据通信系统原理 76 5.2.1 组成与功能 76 5.2.2 工作原理 78 5.2.3 分类 79 5.2.4 关键技术 81 5.3 典型无人机数据通信系统 83 5.3.1 战术数据链简介 83 5.3.2 数据链在无人机上的应用 85 5.3.3 美军典型无人机数据链 86 5.4 无人机数据通信技术发展趋势 88 5.4.1 设备小型化 88 5.4.2 提高信息传输能力 89 5.4.3 增强抗干扰能力 89 5.4.4 提升网络化能力 89 第6章 无人机数据通信信息安全 90 6.1 无人机数据通信信息安全威胁 90 6.1.1 “哨兵”坠落与无人机信息安全 90 6.1.2 无人机数据通信信息安全 威胁因素 92 6.2 无人机数据通信信息安全要求 97 6.2.1 无人机数据通信系统安全性能 要求 97 6.2.2 无人机数据通信系统信息安全 目标 98 6.3 无人机数据通信信息安全技术 100 6.3.1 数据加密技术 100 6.3.2 扩频通信技术 103 6.3.3 信息隐藏技术 108 第7章 信息隐藏技术与应用 109 7.1 信息隐藏技术理论 109 7.1.1 人类感官系统特性 109 7.1.2 信息隐藏系统模型 111 7.1.3 信息隐藏系统性能指标及 评测方法 112 7.1.4 信息隐藏技术分类 116 7.2 信息隐藏技术研究现状 119 7.2.1 基础理论研究现状 120 7.2.2 应用基础研究现状 120 7.2.3 应用技术研究现状 124 7.3 信息隐藏技术在无人机数据通信中的 应用 125 7.3.1 隐蔽通信 125 7.3.2 数字水印 127 第8章 无人机音频数据通信中的 扩频信息隐藏技术 130 8.1 扩频算法原理与性能分析 130 8.1.1 扩频算法基础原理 130 8.1.2 扩频算法性能分析 131 8.2 一种利用临界频带性质的改进扩频 算法 138