当前，无人机作为信息化特征显著的新型作战装备，已经成为局部战争和军事行动不可或缺的重要作战力量，在火力打击、侦察监视、干扰欺骗、战场评估等作战任务中得到了成功应用。相对于固定翼无人机，旋翼飞行器具有垂直起降、空中悬停、低速飞行及机动性好等特性，为低空或近距离侦察与监视提供了良好平台，成为当前无人飞行器发展的一个重要方向。四旋翼无人机作为旋翼飞行器的代表，与其他旋翼飞行器相比结构相对简单、稳定性更好、机动性更高、操控性更佳，特别适合在近地面环境（如室内、丛林和城区等）中进行侦察和监视工作，具有更加广阔的军事和民用前景，吸引了众多研究者的关注。迄今为止，尽管四旋翼无人机的基础理论和试验研究已经取得了较大进展，但仍面临着诸多关键技术的挑战，如最优化总体设计、动力与能源、飞行控制、编队飞行等，这使其距离真正走向成熟、达到实用要求还有一定差距。其中，飞行控制是飞行器的技术核心和灵魂，是决定飞行器能否走向实际应用的关键技术。从控制的角度看，四旋翼无人机是一个具有六自由度（位置与姿态）和四个控制输入(旋翼转速)的欠驱动系统，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感等复杂控制特性，加之控制器的嵌入式设计要求，使得实际的飞行控制系统设计更具有挑战性。因此，从实用性的角度出发研究四旋翼无人机飞行控制系统的设计与实现问题，具有重要的军事意义和实用价值。本书正是立足于四旋翼无人机飞行控制系统设计的上述特点，紧贴工程实际，以四旋翼无人机试验平台为基础，针对其导航、制导与控制问题，研究了平台设计、模型建立、嵌入式控制和基于视觉的控制策略及其实现方法，提供了四旋翼系统在室内和其他GPS(全球定位系统)失效环境中的研究工作及比较结果，重点是致力于研究将机器视觉系统应用于四旋翼无人机悬停与导航方面的相关技术和设计方法。纵观全书，作者并不拘泥于复杂、晦涩的理论阐述，而是通过与读者分享飞行控制系统的整个设计和改进过程，帮助读者理解复杂的技术理论。本书理论与实践相结合，具有较强的学术性、先进性和实用性，可供从事四旋翼无人机导航与控制技术研究的科研人员和工程设计人员参考，也可作为高等院校相关专业的研究生教材。本书由空军工程大学刘树光、孙秀霞、王栋、邵玮翻译，刘树光负责全书的统稿工作。徐嵩、刘希、蔡鸣等研究生参与了有关章节的初稿翻译和整理工作，感谢他们为本书出版的无私付出。诚挚感谢西北工业大学无人机所总工程师祝小平教授对本书认真负责的审校工作。本书的出版得到了中国博士后科学基金（2014M562629）、航空科学基金（20155896025、20121396008）、陕西省自然科学基础研究计划项目（2014JM8332）等项目的支持，并获得装备科技译著出版基金资助，在此一并表示感谢。由于无人机领域是一个新兴领域，对基于视觉的四旋翼无人机导航与控制技术的研究仍在不断发展和完善之中，很多概念标准、专业词汇还没有形成统一的翻译，加之译者水平有限，译文难免会有不妥和错误之处，恳请各位专家和读者批评指正。译者 2016年4月于西安白鹿原