第1章
飞控系统概述
飞控系统定义、发展历程、核心功能与架构。
基础架构
第2章
故障模式基础
故障定义、分类（硬件/软件/传感器/执行器）、故障等级划分。
概念分类
第3章
传感器故障模式（上）
IMU（加速度计、陀螺仪）常见故障模式与失效机理。
IMU惯性
第4章
传感器故障模式（下）
GPS、磁力计、气压计、空速管故障模式与失效机理。
GPS大气
第5章
执行器故障模式
舵机、电机、电调、螺旋桨的常见故障模式与失效机理。
舵机动力
第6章
通信链路故障模式
遥控器信号丢失、数传链路中断、机载总线（CAN/I2C/SPI）故障。
链路总线
第7章
电源系统故障模式
电池电量耗尽、电压跌落、电源模块失效、供电冗余设计缺陷。
电源冗余
第8章
飞控计算机硬件故障
主控芯片失效、内存错误、看门狗超时、接口损坏。
硬件芯片
第9章
飞控软件故障模式
任务调度死锁、内存泄漏、堆栈溢出、数值计算异常。
软件RTOS
第10章
FMEA 方法论
FMEA步骤、严重度/频度/探测度评级、RPN计算。
分析RPN
第11章
故障树分析（FTA）方法论
顶事件定义、逻辑门（与/或/非）、最小割集求解。
FTA逻辑
第12章
容错控制基础
容错控制定义、分类（被动/主动）、冗余管理策略。
容错策略
第13章
硬件冗余设计
三模冗余（TMR）、双机热备、冷备与温备、交叉通道数据链（CCDL）。
TMR热备
第14章
解析冗余与故障检测
基于模型的方法（观测器、卡尔曼滤波）、基于信号处理的方法。
观测器滤波
第15章
传感器故障检测与隔离
一致性检验、残差生成与阈值设定、多数表决法。
残差表决
第16章
执行器故障检测与重构
控制效率矩阵估计、伪逆法重构、控制分配重构。
重构伪逆
第17章
软件容错技术
N版本编程、恢复块、检查点与回滚、看门狗与心跳监测。
N版本看门狗
第18章
通信链路容错
冗余链路、数据重传机制、超时与丢包处理、链路切换策略。
冗余切换
第19章
电源系统容错
独立供电分区、电池备份、欠压保护与降级运行。
备份降级
第20章
故障注入测试
硬件故障注入、软件故障注入、基于仿真的故障注入。
测试注入
第21章
飞控系统健康管理（PHM）
状态监测、剩余寿命预测、维修决策支持。
PHM预测
第22章
无人机适航与安全标准
DO-178C、DO-254、ISO 13849、无人机适航要求。
适航标准
第23章
典型无人机飞控系统案例分析
大疆、Pixhawk、ArduPilot 的容错设计对比。
对比开源
第24章
多旋翼飞行器容错控制
单桨失效下的控制重构、零力矩点调整。
多旋翼重构
第25章
固定翼飞行器容错控制
舵面卡死、损伤下的增稳与重构控制。
固定翼增稳
第26章
垂直起降（VTOL）飞行器容错
过渡段故障、混合控制模式切换。
VTOL过渡
第27章
编队飞行与集群容错
编队保持故障、通信拓扑重构、领航者切换。
编队集群
第28章
基于人工智能的故障诊断
神经网络、支持向量机、深度学习在故障诊断中的应用。
AI诊断
第29章
飞控系统可靠性建模与评估
可靠性框图（RBD）、马尔可夫模型、蒙特卡洛仿真。
RBD仿真
第30章
综合案例设计与实践
设计一个具有容错能力的四旋翼飞控系统，从需求到验证。
综合实践