Unmanned systems including Unmanned Aerial Vehicles/Systems (UAVs or UASs), Unmanned Ground Vehicles (UGVs), and Unmanned Surface/Underwater Vehicles (USVs/UUVs) etc

are gaining more and more attention during the last a few years due to their important contributions and costeffective applications in several tasks such as surveillance, sense, search, rescue, 

geographic studies, military and security applications. On the other hand, health management and fault-tolerant control of manned aircraft have a long history since the initial research on 

self-repairing flight control systems in US Air Force and NASA begun in mid1980s. However, due to safety concern of manned aerial vehicles to the pilot, experimental test and further practical

 research and development have been limited. Benefited from the recent and significant advance and development of UAVs, development and application of autonomous, fault-tolerant, and 

cooperative control techniques have been emerged and developed quickly in recent years, since UAVs provide a cheap and operative experimental testbed for development, implementation, 

testing and validation of the newly developed autonomous, fault-tolerant, cooperative and even the latest fault-tolerant cooperative control techniques.

In this talk, brief review on the development of autonomous unmanned aircraft systems and challenges on autonomy and fault tolerance of UAVs will be given first, then the latest development

and current research work in the above-mentioned active research and development areas with applications to autonomous quadrotor helicopter UAVs, wheeled mobile robots/ground vehicles 

testbeds and unmanned surface vehicles developed in collaboration with industry at the Diagnosis, Flight Control and Simulation Lab (DFCSL) and Networked Autonomous Vehicles Lab (NAVL)

of Concordia University, as well as applications to spacecraft/satellites will be introduced.

Dr. Youmin Zhang is a Professor in the Department of Mechanical and Industrial Engineering at Concordia University, Montreal, Canada. Dr. Youmin Zhang received his Ph.D. degree in 1995 from 

the Department of Automatic Control, Northwestern Polytechnical University, Xian, P. R. China.

His main research interests and experience are in the areas of condition monitoring, fault diagnosis and fault-tolerant (flight) control systems; cooperative guidance, navigation and control of unmanned 

aerial/ground/surface vehicles; dynamic systems modeling, estimation, identification and control; and advanced signal processing techniques for diagnosis, prognosis and health management of safety-critical 

systems, renewable energy systems and manufacturing processes. He has led and participated several national and international research projects in China, Europe and North America, including NSFC, 

NSERC, NASA Aviation Safety Program, and GARTEUR. He has published 4 books with coauthors (including a book on “Active Fault Tolerant Control Systems: Stochastic Analysis and Synthesis” (2003) 

and a book on “Fault Diagnosis and Fault Accommodation for Control Systems” (2009)), over 380 journal and conference papers (including 110 refereed journal papers since 1992). His comprehensive review 

paper published at Annual Reviews in Control on “Bibliographical Review on Reconfigurable Fault-tolerant Control Systems” has gained significant impact in the field worldwide. The paper has been ranked No. 1 

in the “Most Cited Articles” published since 1996, and “Highly Cited Paper”-in the top 1% of its academic field by Web of Science. Several recently published papers in several journals have 

also been ranked in the top of “Mostly Downloaded Papers” and ScienceDirect “Top 25 Hottest Articles”. Prof. Zhang has been invited to give international conference plenary talks and research 

seminars worldwide for more than 50 times since 2005. He serves as a member of the IFAC Technical Committee on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes (SAFEPROCESS), the Technical 

Committee on Chinese Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes (Chinese SAFEPROCESS), the AIAA Infotech@Aerospace Program Committee (PC) on Unmanned Systems, the IEEE Robotics 

and Automation Society Technical Committee (TC) on Aerial Robotics and Unmanned Aerial Vehicles (ARUAV), and the ASME/IEEE TC on Mechatronics and Embedded Systems and Applications (MESA). He is 

Editor-in-Chief of the Journal of Instrumentation, Automation and Systems (JIAS), an Editorial Board Member and/or (Editor-at-Large, Associate) Editor of 6 other international journals (including 3 newly 

launched journals on Unmanned Systems). He has served as General Chair, Program Chair, Program Vice-chair and IPC member of many international conferences. Dr. Zhang is a senior member of AIAA and IEEE, 

a member of AUVSI/USC, CASI, and CSME. 

More detailed information can be found at http://users.encs.concordia.ca/~ymzhang/index.html.