固定翼飛控及地面站使用說明

1、固定翼飛控及地面站使用說明目錄1 飛控使用說明4_1.2 飛控盒連接說明41.3 其他相關硬件介紹61.3.1 電源部分61.3.2 通訊鏈路71.3.3 GPS部分71.3.4 空速部分81.3.5 舵機連接部分92 .地面站介紹1_02.2 、硬件說明102.3 、地面站軟件簡介112.4 、地面站軟件安裝112.5 、地面站軟件詳解112.6 、軟件界面詳細說明122.6.1 菜單欄122.7 工具欄312.8 狀態(tài)欄322.9 控制區(qū)域382.10 地圖區(qū)域412.11 、飛行控制方式412.12 、飛行數(shù)據(jù)的記錄及回放422.13 、相關功能介紹4_22.13.1 、參數(shù)調整422.

2、14 、任務載荷說明482.14.1 正射云臺的安裝和調整482.14.2 拍照功能的使用說明492.14.3 、半自動設置502.14.4 、高度調整512.14.5 、開關接收機522.14.6 、開傘、停車功能522.14.7 、自動生成及高級生成航線說明532.14.8 .文件與文件夾602.15 、現(xiàn)場調試（重要）6_02.15.1 、開機步驟602.15.2 手操階段注意內容622.15.3 緊急狀況處理652.15.4 簡易飛行流程參考6_7附錄6_8_1飛控使用說明1.1飛控盒尺寸：114mm76mr46mm;圖3飛控盒外觀圖1.2 飛控盒連接說明圖4飛控外接連線安裝方式：第一

3、種：正向安裝，飛控盒有線出來的方向為機尾方向，相反方向為機頭方向；第二種：側向安裝，飛控盒有線出來的方向朝左機翼方向，相反方向為右機翼方向；飛控盒出來的接口為一個GP女線、一個空速接口和一個26針大排插及一個備用的擴展口大排插出來的線分出來了3部分:(1)接收機及轉速傳感器部分，包含8通道輸入信號線與接收機連接、1根輸出到接收機的5V電源線和1跟與接收機連接的地線；以及1個轉速傳感器杜邦頭，其為兩針插頭，與發(fā)動機的霍爾傳感器連接，但只連接信號和地(霍爾傳感器的功能為，點火電插上后信號線上會輸出高電平，當轉過磁塊時會產生一個低脈沖)；圖5接收機部分接線(2)舵機及照相控制線部分，輸出到8個通道的

4、舵機信號杜邦頭,分別為云臺橫滾舵機、云臺俯仰舵機、方向、副翼、升降、油門、開傘、任務通道；以及1個接舵機電池的杜邦頭，用戶可以將電池通過一個開關接到這個頭上，這個電壓將顯示在“舵機電壓”上；以及1個相機拍照快門線，將其接到相機的快門線上，注意方向不要反向(信號和地有方向)；圖6舵機及照相控制線部分接線(3)飛控電源、點火電源及電臺部分，包含1個飛控電源輸入，用戶可將飛控電池通過一個開關接到這個插頭上，電壓范圍為720V,這個電將顯示在“飛控電壓”里；1個點火電源輸入，用戶可將點火電池通過一個開關并聯(lián)到這個插頭上，這個電將顯示在“點火電壓”里；以及1個3針串口的公頭，直接接到外接電臺的數(shù)據(jù)線上；

5、以及1個2針母頭為電臺電源輸出，直接連接到電臺的電源，給電臺供電。圖7飛控電源一兩芯接頭圖8電臺信號一三芯接頭1.3 其他相關硬件介紹1.3.1 電源部分飛控板：CA2201自動駕駛儀的供電電壓是720M推薦的供電電壓是12V,可使用3節(jié)鋰電池串聯(lián)供電；接收機：電源由飛控提供，無需外接電源；舵機：外接電源，供電電壓4.86V,并與自動駕駛儀的舵機輸出共地。1.3.2 通訊鏈路1.3.2.1 接收機部分接收機可選擇72M系列接收機與2.5G接收機1.3.2.2 數(shù)字電臺部分圖9數(shù)字電臺該系統(tǒng)的通訊鏈路并不是CA2201自動駕駛儀內部的一個模塊，用戶應使用外置的通訊鏈路模塊來實現(xiàn)自動駕駛儀和地面控

6、制軟件間的通訊。通訊鏈路的選擇基本上取決于用戶的具體應用，如果用戶的飛行器只在半徑15公里的范圍內作業(yè)，那么一套普通的數(shù)傳模塊即可；如果用戶需要在100公里外監(jiān)視飛行器的飛行狀態(tài)或控制飛行器，那么就需要一部高級的擴頻電臺了。CA2201自動駕駛儀使用的通訊鏈路應是雙向的。上行鏈路負責傳送地面人員發(fā)出的指令，傳送航點規(guī)劃等等。下行鏈路則負責傳送飛行狀態(tài)等遙測信息。CA2201自動駕駛儀與通訊鏈路之間的異步串行接口是RS-232;需要用戶為通訊鏈路提供單獨的供電電源。1.3.3 GPS部分圖10GPS天線接口圖11GPS天線飛控盒面板SM廢口為GP交線接口，CA2201自動駕駛儀選用平板式GP女線

7、，該天線接收信號的能力較強，并且能有效克服地面反射的虛假信號。在安裝時，應注意將天線的上表面向上，且水平放置,周圍不應有金屬遮擋物。在GPS天線周圍也不應有發(fā)射天線，例如通訊鏈路的天線或圖像鏈路的發(fā)射天線；如果發(fā)射天線靠的太近，會使GPS線接收到的噪聲信號放大，從而引起定位不穩(wěn)定、定位誤差增大等，嚴重時可能無法定位。注意：GPS線必須保證連接牢固，防止丟星現(xiàn)象出現(xiàn)。1.3.4 空速部分圖12空速接口上圖為飛控盒面板空速管接口，該接口用于連接孔徑為46mm勺空速管。空速管在安裝后必須正對飛行器前面的氣流方向，空速管可以安裝在飛行器的前部，也可以將其安裝在機翼上，然后通過導管將其與飛控盒的空速口連

8、接，必須保證整個氣路通暢。1.3.5 舵機連接部分圖13舵機接口舵機的連接從飛控盒26針接口引出，輸出到8個通道的舵機信號杜邦頭，分別為云臺橫滾舵機、云臺俯仰舵機、方向、副翼、升降、油門、開傘、任務通道；以及1個接舵機電池的杜邦頭，用戶可以將電池通過一個開關接到這個頭上，這個電壓將顯示在“舵機電壓”上;1.3.6 IMU部分圖14ADIS16355IMU該IMU集成于飛控盒內部，飛行過程中通過地面站軟件可顯示后向、下向、右向三向加速度，在安裝完畢飛控系統(tǒng)之后，必須檢查陀螺的后向、下向、右向加速度是否正確，下向重力加速度正常狀態(tài)下約為1.000g。2.地面站介紹2.1、 硬件說明圖15地面站硬件

9、圖示地面站硬件含數(shù)傳電臺、地面站軟件以及便攜式計算機；便攜式計算機（帶有標準串口接口）由用戶提供。地面站硬件連接只需將數(shù)傳電臺串口與電腦串口相連，電臺天線接口與天線連接即可，連接簡便。地面站實時顯示飛行器飛行數(shù)據(jù)和定位信息，操作員在獲得飛行數(shù)據(jù)和獲取坐標的同時，可借助計算機的地面站軟件得到飛行航跡和參數(shù)，實現(xiàn)無人機遙控導航盲飛，無人機能實現(xiàn)定高自動駕駛，可預先輸入航跡，實現(xiàn)自動按航線飛行執(zhí)行任務，也可隨時更改航跡任務。一體化地面站的導航計算機配備地面系統(tǒng)軟件，包含航跡規(guī)劃、電子地圖、飛機狀態(tài)監(jiān)控等，可解算飛行器的發(fā)動機轉速、導航參數(shù)、位置、姿態(tài)、地速、空速、航偏、時間、高度等實時數(shù)據(jù)。2.2、

10、 地面站軟件簡介CA220地面站軟件與飛機進行雙向數(shù)據(jù)通訊，主要有以下作用：設置飛控參數(shù)；標定與設置參數(shù)；自控飛行PID實時調整；監(jiān)視與控制飛行狀態(tài)；圖形化顯示飛行數(shù)據(jù)；可視化編輯飛行航線（航點）；控制任務載荷；回放飛行數(shù)據(jù)及照片數(shù)據(jù)。2.3、 地面站軟件安裝該系統(tǒng)的地面站軟件為.exe可執(zhí)行文件，地面站的運行前需安裝控件Mapx5.02.19以及控件airgauge.exe（詳細介紹參見其軟件說明）。2.4、 地面站軟件詳解程序運行的界面如下圖16、圖17所示。'件耳而也能工廠：a'：rt：-nii刖支當購，口鼎|、幽心國/一kIIii|二V江而上由LIErrrfCI牛后al

11、&che-|中（5gr版；扇一開得IE即列式或廂，用£國柳Tt何罐R（T5沒幫編所IS仟!9歷一firrMWitir|0.XL/h陋聲麟9.琥廉t-厘廣56芯斗迎青去電南畫這麗Tn+蠹F版卜情ij薛福涵飛行松石一日牙弟ynI史史UM賈僦一黯亶即h法mtst三LBS8必二度橫至空遮"uM錢陽小自呆斷向ItL*JJrjS/WtFS喻他5順廬世啟向談Vbnnf'點火電匣DEEDq前姬古時但u.iMJiSHE劇”砰圖17軟件運行界面n從上圖中可以看到，整個界面主要劃分為幾個區(qū)域：菜單欄工具欄狀態(tài)欄控制區(qū)域地圖區(qū)域2.5、 軟件界面詳細說明本內容介紹按照地面站軟件的各

12、個窗口以及下拉菜單講解，分別講解各個菜單下的具體內容，首先從菜單欄中的“文件”講起，分別介紹其下拉菜單中的各項功能。2.5.1菜單欄菜單欄包括文件、編輯、查看、工具、下傳數(shù)據(jù)、捕獲、幫助七2.5.1.1文件1、打開地圖：才_士.第%.科*1Fiura：J9W觥*會隔5SWJt方1開%才立E.1»«<,*ZCHBCIa«*匕牙網加1師/T!DOM/h網rkTNt2»41««OSMAWrn«IVKw1Gb*局TKT4聲10飛療tre網diWW工坨李部鼻miraw照二邊，TOE孕1"iR«Mhan*Mdt

13、mtlW-KUg1五*+Lj-qw?-I«ktaxu員士*fiiwJa2m(EMSfk.BIM.市傅嗎.畫“，版intt»SM加而”晚D-M曾至*31河中q_«mb»ih、jK3,uoi»1一個地圖文件，文件名后綴為.gst;1SMMWJa.dtQ1.Wi-口HfitL國陵患熠解?HMMK叫用g疆窗累1里圉®匚項，現(xiàn)在針對每一項進行詳細說明圖18打開地圖文件1圖19打開地圖文件22、保存地圖：將修改后的地圖文件進行保存；3、相片數(shù)據(jù)回放：回放拍攝的相片數(shù)據(jù)文件，文件保存于地面站軟件目錄下，文件名后綴.txt;照片數(shù)據(jù)文本信息自左到右依

14、次為：序號；緯度；經度；高度；橫滾角；俯仰角；航向角；GP疆度。注意：橫滾角為左正右負；俯仰角為仰正俯負；航向角正北為正方向0度，順時針+360度。下圖為定點拍攝模式下拍攝后的照片數(shù)據(jù)。XlteXADw tp圖20照片數(shù)據(jù)回放示意圖4、數(shù)據(jù)接收：選擇此項后，運行界面如圖16示，界面左側顯示飛行器飛行的實時數(shù)據(jù)；或點擊快捷鍵F2,進入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。5、數(shù)據(jù)回放：打開數(shù)據(jù)文件后，點擊此功能，將出現(xiàn)如下對話框:打開團區(qū)口我的文檔 我的電葩 金網上鄰居 二5,昌殖收文件 _）w2cU.080613 ,工怕計劃實驗程序備份國 00090610161043,圮國國耶1g6234s hj 國）200306

15、20172520 .比 _3| 20080630172618 hj 20000623165545. hj畫 2m8口的 3191111 比 g| 200806 24094203. kj 回 20WQ62414c352 hj 回二QggMM】宓7. hj文件名®：取消寶件類型（I）：|飛行數(shù)據(jù)文件仲石）圖121數(shù)據(jù)回放對話框通過數(shù)據(jù)回放功能可以將飛行數(shù)據(jù)進行存盤，并且可以將存盤的飛行數(shù)據(jù)打開進行分析。打開之前保存的飛行數(shù)據(jù)文件（*hj）,無人機的飛行過程將自動演示一遍，演示界面如下：圖22自動演示飛行過程界面其中“進度”欄指示演示的進度，可以拖動調節(jié)演示進度；“速度”欄可以調節(jié)演示過程

16、的快慢；同時配合以下三個鍵,11,可以更細致的觀看飛行過程。6、退出接收：退出數(shù)據(jù)接收狀態(tài)；7、退出：退出飛行界面。2.5.1.2 編輯1、撤銷：為2、剪切：'3、復制:4、粘貼：5、刪除航線：將已有的飛行航線進行刪除操作。實際編輯航線中如果需要刪除航線進行重新編輯，可選擇此功能。2.5.1.3 查看通過此菜單可以查看飛行狀態(tài)、云臺控制、照片列表、飛機航線等。1、工具欄：在工具欄前打，顯示工具欄；2、狀態(tài)欄：在狀態(tài)欄前打，顯示狀態(tài)欄；3、飛行狀態(tài)：在飛行狀態(tài)前打顯示飛行狀態(tài)；4、云臺控制：點擊“云臺控制”，顯示如下對話框：圖23云臺控制對話框通過云臺控制對話框可以對監(jiān)控視頻旋轉角度和俯

17、仰角度進行控制，便于對目標的觀測；該對話框有如下功能:(1)橫向角度：控制云臺橫向旋轉的角度;（ 2）俯仰角度：控制云臺俯仰的角度；（ 3）實際橫向角度：云臺實際的橫向角度；（ 4）實際俯仰角度：云臺實際的俯仰角度；（ 5）鎖定：點擊“鎖定”，對話框變?yōu)榧t色，云臺根據(jù)目標位置鎖定目標，云臺鎖定目標后，其鏡頭時刻對準目標進行拍攝，對該目標進行詳細的拍攝記錄。鎖定后，直到點擊“解鎖”，云臺放棄該鎖定目標，才可以重新自由控制。（ 6）一次鎖：點擊“一次鎖”，云臺立即鎖定目標，但同時可以對云臺進行自由控制，一次鎖便于快速鎖定目標，并可以手動控制云臺進行精確拍攝。（ 7）重發(fā)：重新發(fā)送上傳命令。（8）點

18、擊最上方空白欄后，此時可以利用電腦鍵盤的方向鍵調整云臺姿態(tài)，上下鍵調整云臺俯仰，左右鍵調整云臺旋轉。“shift”+方向鍵可以快速調整云臺姿態(tài)。5、顯示航點信息：顯示航線上的航點信息，包括航點編號，航點經度與緯度。6、顯示飛行軌跡：顯示飛行過程中飛機實際的飛行線路。7、飛機居中顯示：令飛機處于地圖界面的中間位置。如果飛機飛行范圍太大離開監(jiān)視界面，點擊此功能使飛機回到視圖中間。8、顯示導航線：顯示飛機與下一個目標航點之間的連線。2.5.1.4工具該菜單包含多項功能菜單，其中包括從硬盤加載航線、編輯當前航線信息、下載航線到飛機、下載飛機航線驗證、調整PID及飛機參數(shù)、模擬飛行、高度空速清零、選項等

19、。1、從硬盤加載航線：將我們需要的飛行路線提前制定，然后將其上傳飛機，這樣無人機才能按照既定的路線進行飛行，加載航線的過程就是將我們設置好的路線放入界面地圖內，該文件為“*.rw”航跡文件。出1r囪國司硒過津tH也EAtaiEttxfeirrikWfl HU |wiQ|mo| TiaiwU 立出 HU圖24選擇加載航線wikrHie««T“廠Xlh>Ktn*郎卜丁HIM4asaITEMitrsiBlHm-bi?-*F2”彳rira ii m.i > mm tilEMEK話框:*中®曰鼎一小g1EHWF乾tJKKm,廠廠一xnirli事宙11HTTHE，

20、足Q；*tH；WWXtf£awl-MtfrjHisl-m廠QFSM*jft|Tai"«r刁鉆BNiatuQxmimM4MIB司*的勺日-g»»KHeeTW*氏卬皿愧*H亞口*息身用省1am,明二事皿3r,”1長的帆噓上e«rII,*HU于白.tiit*HI丹培小悔Lit出*廬禮哥”*l圖25打開航線目錄了星卬sWEI6*尼遮“'石附金U.用<1而升"XfiFBRiMMAWKAMi£<«XEM.，£EJTWil圖26航線加載完成2、編輯當前航線信息：點擊“編輯當前航線信息”出現(xiàn)

21、以下對J陰i£.EttCI：*mc,-MM/0Fl«丁«T,Mal-q,LXbFIJM廠IHVBl-XflKWTMir7ffir«rw*HU-羊-ErQHhc-HW»i帕*rrftowrtr匕為wrr甲里ih$YM鼻uf“1?Bfl.|西開11rtit*mw喈HHWfltINWK*1HZW3I03IJ71S3mmm31Krr1HiSKWE«31UTTIH加1*1llOlt?itt費$通4晦ih：14d1II9«HOttle1H2SWI01IC0&IILI工用|航*:IMW1通f«TT賞叫貼g1；，編1涉:J

22、PSffllHI簿5中載gWKfM|ix圖27編輯航線對話框3.該對話框記錄了各個航點的信息，包括航點編號，經緯度，高度，轉彎量，制式航線，制式時間。通過該對話框可以查看各個航點信息，更改航點間的順序，并且保存航線信息。刪除：刪除某航點；上移：上移某航點；下移：下移某航點；加載：加載新的航線；保存：保存當前航線；上傳：將新的航線上傳給飛行器；確定：航線編輯完成；自動生成：自動生成特定航線（詳細介紹見第六章自動生成航線介紹）高級生成：自動生成特定航線（詳細介紹見第六章高級生成航線介紹）經度、緯度、高度、開始拍照、制式航線、制式時間為航點屬性；“開始拍照”見下面拍照功能的使用說明。制式時間：指設定

23、飛機制式飛行的時間（單位秒），制式時間完成，飛機飛向下一航點；制式航線：默認100即無制式選擇；輸入“1”則制式飛行，即在該點盤旋，盤旋時間由制式時間確定。上傳航線到飛機：將設置好的航線上傳給飛行器，點擊“上傳航線”之后，航線會在幾秒鐘之內上傳到飛機，此時航點會顯示為藍色，直到所有航點變藍，說明航線上傳完畢；如果個別航點沒有變化，可以再次選擇上傳，直到全部航點上傳成功。是否上傳成功可查看數(shù)據(jù)欄內航點數(shù)與繪制航點數(shù)是否相同，如果相同說明本次航線上傳完畢，如果不同，必須再次選擇上傳，確保上傳成功。4、下載飛機航線驗證：利用下載航線功能，可以將飛機當前航線下傳，以驗證飛行器預設航線是否正確上傳。實際

24、操作中，可在當預設航線上傳完成后，可選擇“A”此鍵，刪除地面站顯示航跡（并不刪除飛行器上航跡）一此時航點變紅，然后選擇“下載航線”，此時所有航點應變?yōu)樗{色。5、調整PID及飛機參數(shù)：點擊“調整PID及飛機參數(shù)”，出現(xiàn)以下對話框:SM!而.HXW1萬而而-M 510¥電忖 KSm 才yit多£« S <可向01 3*3r/ara I «P-/UH 隨I/U9 R_DR前 FKftnH 市 瘠r/* *i占） 康步<sWKIFW* 巨M ftiifcSF #7*4口,血二牛正餐*RE、6S*KKt ,.alll:t 置IS-曹#MM.懦國搐 *和

25、*匕足日卦*青6,*1*占 Fg b «0«*11»fitT $：，.崎 Fl巴 U4 |D«Kto «'F學工，H吊MISZ出aH*,舞鴕聞蹈WE 3S附如耽阿蟀海引：墨：1 :吃；W，建1J mI.W I飛甘薜毒耳與fl!Fei R一圖28選擇“調整PID及飛機參數(shù)”后該對話框用來調整飛行器飛行過程中的參數(shù)，點擊“獲取”將獲得飛控所有的參數(shù)值。此對話框用于廠家測試，不推薦用戶使用。6、手動啟動姿態(tài)解算：廠家測試功能飛行器在定位后（GP鉆到5顆星以上）約2秒的時間內自動解算姿態(tài)，在此過程中注意觀察姿態(tài)角度輸出便可。手動啟動姿態(tài)解算用于

26、廠家測試應用，不推薦用戶使用。為了保證良好的姿態(tài)解算精度，CA2201的姿態(tài)解算算法要求起飛前在地面能定位達到5顆以上衛(wèi)星自動啟動姿態(tài)算法。飛機要大致保持不動（不要搬動、觸碰、著車，正常輕微的風吹、搖擺則無影響）,啟動前，在橫滾和俯仰處顯示的姿態(tài)都一直是0,解算完成后，姿態(tài)才顯示出正確的姿態(tài)來，并且此后一直保持7、清零陀螺（僅設置狀態(tài)下有效）：客戶初次使用過程中，由于地域變化等原因，可能導致其輸出的角度有飄移現(xiàn)象，所以在地面調試中，選擇“進入設置”，然后選擇“清零陀螺”，此時陀螺進入清零過程，1分鐘后清零完成，該過程中需保持飛行器穩(wěn)定。若初次調試中姿態(tài)角度正常，則無需清零陀螺。8、點擊：即,9

27、、拖動：即?10、放大：即工11、縮?。杭?12、測距：即,13、畫航跡：即1八1,快捷鍵“A'（英文輸入法下），選擇該功能用于自主規(guī)劃航跡；14、高度空速清零：起飛前的高度空速清零；若飛行器在地面調試中，高度與空速欄的顯示與地面高度或空速相差較大，點擊此項用于高度與空速清零。15、飛控參數(shù)保存到文件，文件上傳到飛行參數(shù)：不同的飛行器具有不同的飛行參數(shù)，為防止飛行參數(shù)意外丟失，利用此功能將參數(shù)保存至與地面站相同的路徑下，下次利用該參數(shù)時，點擊“文件上傳到飛行參數(shù)”，即可將保存的參數(shù)直接上傳至飛控；工具(I)下錢勒據(jù)重)薜我加載航線(I)編輯航線值上僂航線0下載航戰(zhàn)調螫參數(shù)啟動姿態(tài)解算逐

28、)!/點擊©:拖動D放大妙I縮小0測距同M航跡5A育度空速港零飛控參數(shù)保存軻文件文件上傳到飛行參數(shù)選項圖29飛控參數(shù)的保存16、模擬飛行：用戶擁有一套飛控后，可以足不出戶進行模擬飛行。系統(tǒng)通信正常后，選擇該功能進入模擬飛行17、選項：點擊“選項”，出現(xiàn)如下對話框:圖30選項對話框選項設置包括：串口設置、范圍確認、默認地圖、航點設置、畫筆設置(1)串口設置：點擊“配置”，彈出對話框如下:圖31串口設置對話框可通過此對話框修改串口通訊的波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗等。為了建立與飛控的通訊，必須先正確設置串口。如果在飛控開機，地面站軟件進入監(jiān)視模式之后，地面站數(shù)據(jù)框內沒有數(shù)據(jù)顯示，串口設置可能

29、不正確，在設置對話框中設置正確的串口。只要不進行數(shù)據(jù)回放，都必須先進入監(jiān)視功能，才能執(zhí)行與飛控相關的操作。首先運行程序，按下F2,進入與飛控的通訊模式,此時程序才打開串口進行通訊。(2)范圍確認：范圍確認對話框如下圖示，該對話框進行確認時間的間隔設置，如果時間設置為0秒，則禁用此功能圖32范圍確認對話框(3)默認地圖：選擇一張地圖作為默認地圖，在下次運行時自動打開該地圖。若地圖范圍過大，飛行范圍太小，可以將界面內地圖設置為默認地圖；(4)航點設置：對話框如下，設置航點參數(shù)。圖33航點設置對話框航點設置對話框同“工具”目錄下“編輯航線”功能類似，其中默認高度、默認開始拍照、提前轉彎量、制式航線序

30、號、制式時間、打開關閉延時建議默認值；航線延長距離與自動生成航線功能第6章自動生成航線與高級生成做詳細介紹。(5)畫筆設置：設置對話框如下，通過設置其中的內容修改預設航線、飛行軌跡、飛行樣式、導向線、拍照地點等顯示圖形。圖34畫筆設置對話框2.5.1.5下傳數(shù)據(jù)下傳數(shù)據(jù)包括兩組：遙測數(shù)據(jù)和舵機數(shù)據(jù)。在調試過程中，點擊F2進入通信狀態(tài)，此時系統(tǒng)默認的下傳數(shù)據(jù)為遙測數(shù)據(jù)，即舵量、GPS?數(shù)據(jù)，如果飛行器的舵面顯示與實際舵面顯示相反則需選擇舵機數(shù)據(jù)，此時遙測數(shù)據(jù)停止接收，舵機數(shù)據(jù)調整對話框出現(xiàn)，通過該對話框可調整舵面正反。調整完舵面后，請選擇遙測數(shù)據(jù)，進入遙測數(shù)據(jù)監(jiān)控狀態(tài)。1、遙測數(shù)據(jù)：飛行的數(shù)據(jù)和

31、飛控的狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)(電壓，高度等)2、舵機數(shù)據(jù)安裝CA2201飛控時，要將遙控器上的所有反向設置都去掉，然后在數(shù)據(jù)里的手控舵位里，顯示的數(shù)據(jù)應該和遙控器上的操作一致，如下圖。假表題據(jù)II手控舵位方向舵帝1副舞舵同位升降舵BS油門舵|g實際軀i;方向能型1凰溟舵仲位升降舵俄廣油門舵網電廠一圖35遙控數(shù)據(jù)顯示油門舵是收到小油門時顯示的數(shù)據(jù)也小，推到大油門時顯示的數(shù)據(jù)也大。如果飛機上某個舵面是反向的，也不要在遙控器里設置反向，而是按如下操作：從地面站軟件菜單里選擇“下傳數(shù)據(jù)”，“舵機數(shù)據(jù)”，直到遙測數(shù)據(jù)那邊不再有數(shù)據(jù)和聲音，而成功顯示舵機數(shù)據(jù)，如下圖：圖36舵機數(shù)據(jù)顯示然后在需要反向的通道點一下“反

32、向”，即打上勾或去掉勾。最后，再選擇“下傳數(shù)據(jù)”，“遙測數(shù)據(jù)”，繼續(xù)監(jiān)測飛機的參數(shù)數(shù)據(jù)。通常情況下地面站顯示“遙測數(shù)據(jù)”，若需要調整舵機數(shù)據(jù)，可以設定下傳數(shù)據(jù)為“舵機數(shù)據(jù)”，這樣可以動態(tài)的觀察舵機的混控情況和任務舵機、傘舵機的工作位置。如果再次選擇“遙測數(shù)據(jù)”，則回到“遙測數(shù)據(jù)”顯示狀態(tài)。2.5.1.6捕獲中立也最大油門最小油門停車位美傘位井傘位切飄傘隹不切傘位施機云臺情滾中位舵機云臺俯仰中位擴展任務位圖37捕獲菜單捕獲的數(shù)據(jù)包括：中立位、最大油門、最小油門、停車位、關傘位、開傘位、切斷傘位、不切傘位、舵機云臺橫滾中位，舵機云臺俯仰中位，擴展任務位。飛行器初次安裝飛控時，需要捕獲各個舵位，通常

33、捕獲舵位有中立位，最大油門位，最小油門位（該位不應過小，以免油門過小發(fā)生空中滅車現(xiàn)象，一般選擇55左右。），停車位，以及開關傘位。捕獲的意義：以開關傘為例，由于安裝的不同原因，計算機并不知道把舵輸出到哪里是開傘或關傘，通過捕獲，就記錄了關傘位和開傘位，這樣，在需要開傘時，計算機就將舵輸出到捕獲的位置去。2.5.1.7幫助選擇幫助菜單后，彈出幫助對話框，顯示關于CA2201無人機地面站的信息無人機地面站1口版I匚砥1口啰版權所有圖38幫助對話框2.6工具欄工具欄各圖標的意義如表1所示。表1工具欄各圖標示意按鈕功能剪切電復制原粘貼撤銷Ik前進乂擦除地面顯示航點但不擦除機載航點0就地盤旋制制式飛行數(shù)

34、據(jù)卜所點即所到自動巡航網標指針©當前地圖工具為平移。用手按住地圖并拖動，地圖顯示區(qū)域平移。右鍵取消狀態(tài)1國1當前地圖工具為放大，點擊地圖，將會以點擊處為中心，放大地圖顯示。如果按住鼠標不放，拉出一個矩形框，將此矩形框內內容放大到地圖顯示區(qū)域。點擊右鍵取消此狀態(tài)。曳當前地圖工具為縮小，點擊地圖，將會以點擊處為中心，縮小地圖顯示。如果按住鼠標不放，拉出一個矩形框，將此矩形框內內容縮小到地圖顯示區(qū)域。點擊右鍵取消此狀態(tài)。規(guī)劃航線111測量品目離，顯示起點與終點經緯度以及兩點之間的距離開始回放叵暫停記錄停止回放1*1記錄數(shù)據(jù)_uJ暫停記錄緡打印?.關于CA220比人機地面站2.7狀態(tài)欄界面左

35、下角“坐標”狀態(tài)欄，實時顯示鼠標所指位置的經緯度。界面左側的“儀表”和“數(shù)據(jù)”選項標簽下面分別顯示不同的界面,顯示飛機運行的基本狀態(tài)以及飛行航線長度及飛行距離等信息。數(shù)據(jù)：顯示界面如圖40所示，顯示飛機飛行過程中的各種數(shù)據(jù)；儀表：顯示界面如圖42所示，以儀表的形式直觀的顯示飛行狀態(tài);2.7.1數(shù)據(jù)狀態(tài)稅表數(shù)據(jù)手拄舵位方向舵中位副舞舵升降艦中位方向舵1中位副理能Si油門能|55/接收設£數(shù)據(jù)經度11826415統(tǒng)度|40,1005H高度1165a砒速度|56,351ir/l航面第115315是數(shù)11。顆時間200911-111主才57儆開/聿關耳鼬數(shù)據(jù)姿態(tài)角|左4度仰11度和升率1拉補

36、信0FDOFflL600C03飛行狀密自動巡航3目株編號q1-1目標俯加角度變更目標1陽1度預定自度|15誅氣壓高度15口米較9設罡空速目標骯向|ss|15渡實際空速|0kn/h筑點/相片應0偏航距|1米W5電壓11524伏JhW«i|a拽如點火電壓|1口。口伏下田:仁0,5411苑機電壓|心的1代In(nfarr|-n力芯七贈靜態(tài)角度已飛骯程|左心仰11|0570km開機時間112分52秒起飛時間|盼如勃Illa將飛航程F1!0,TIOhn離起飛點O.OTOkn圖39數(shù)據(jù)顯示欄數(shù)據(jù)（圖39）狀態(tài)下，顯示信息可分為四部分:1、手控舵位顯示手動遙控狀態(tài)下的舵機狀態(tài)，包括以下四個舵機:（

37、1）方向舵：負責飛行器航向的舵機輸出量；（2）副翼舵：負責飛行器橫滾的舵機輸出量；（3）升降舵：負責飛行器升降的舵機輸出量；（4）油門舵：負責飛行器油門的舵機輸出量。2、實際舵位飛行器在飛行狀態(tài)下，方向舵、副翼舵、升降舵、和油門舵四個舵機的實際輸出值。飛機上各舵面偏轉的執(zhí)行機構是舵機，舵機的接頭通常是3根線的杜邦線。其中電源和地向舵機提供轉動的電流，信號線控制舵機朝哪個方向轉動，轉動多大。舵機的控制信號通常為PW罐號，即脈寬控制信號。具體的定義為：信號線平時為低電平，每隔20msi升為高電平并持續(xù)一段時間，再降低到低電平，而后周期性的每隔20m兩升高為高電平一次。持續(xù)高電平的時間即對舵機進行控

38、制，一般持續(xù)時間為1.5ms時，舵機在中位不動，持續(xù)時間為2msfc右時舵機偏轉到一邊的最大行程，持續(xù)時間為Imsfc右時舵機偏轉到另一邊的最大行程。高電平持續(xù)時間離1.5ms越大，舵機偏轉量就越大。我們通過輸出不同寬度的脈寬信號，就可以控制舵機執(zhí)行相應的動作。我們通過對遙控器的接收機出來的各個通道的信號脈寬進行計數(shù)操作就可以知道遙控器的各個通道打了多大的桿量。3、GP數(shù)據(jù)要實現(xiàn)自動飛行，飛控必須獲取飛行器飛行的位置、地速、空速、姿態(tài)等傳感器信息。首先最重要的是飛行器的位置，即經緯度信息。CA220保用的是ublox公司的LEA-5SK片，支持4Hz據(jù)更新。 1） 1）經度：飛行器當前位置的經

39、度； 2） 2）緯度：飛行器當前位置的緯度； 3） GP騰度：飛行器當前所處的GP騰度； 4） 速度：飛行器當前由GPSf測的速度； 5） 航向角：GPS勺航向角； 6） 星數(shù)：GPS1前搜星數(shù)； 7） 7）時間：當前時間顯示。4、其他數(shù)據(jù) 8） 1）姿態(tài)角：重要參數(shù)，飛機起飛前一定要檢查該參數(shù)是否合理，此參數(shù)顯示飛機當前的橫滾角度及俯仰角度； 9） 2）拉補償：飛機拉桿補償量； 10） PDOPLGPS1位參數(shù)，該值越小表示定位越準確； 11） 4）飛行狀態(tài)：顯示飛行器當前的控制狀態(tài)以及設置狀態(tài)，控制狀態(tài)分別為：手動、自動巡航、自動起飛、就地盤旋、所點即所到、制式狀態(tài)、半自動模式、設置狀態(tài)、

40、請等待陀螺清零中；當飛行器手操時顯示“手動”，切換為自動時該狀態(tài)顯示“自動巡航”，若設置了某點制式飛行，則顯示相應制式狀態(tài)。若飛行器航線中設置了第一點為制式狀態(tài)，則飛行器在該點飛行時顯示制式狀態(tài)，此時處于自駕盤旋狀態(tài)，當盤旋時間完成或選擇其他航點后，飛行器飛向下一點，此時進入“自動巡航”狀態(tài)。中零 淘 到式愫 旋所態(tài)模態(tài)陀 (起起即狀動優(yōu)待 動地點式自置等 目自就所制半諛語圖40飛行器狀態(tài)顯示界面(5)目標編號：飛行器所要到達的航點編號；(6)變更目標：選擇飛行器所要到達的航點，上傳給無人機，此航點編號不能超過總航點數(shù)；在實際飛行中，若要求飛行器改變當前航線，可選擇與當前不同的航點填入目標編號

41、，然后點擊變更目標，飛行器便會飛向當前上傳航點。(7)目標橫滾角：飛機當前狀態(tài)下偏離目標航點的橫滾角度；(8)目標俯仰角：飛機當前狀態(tài)下偏離目標航點的俯仰角度；(9)氣壓高度：由壓力傳感器所測得的高度值；此參數(shù)為重要參數(shù)，飛行過程中，需要時刻注意該參數(shù)的變化。(10)預訂高度：預先設置的飛行高度；(11)實際空速：由壓力傳感器所測值計算得到的空速；(12)設定空速：最初設置空速值，不同的飛機設置不同的油門大小，一般設置在6090范圍內；設置為0時，此時意味手動控制油門。(13)目標航向：根據(jù)飛機當前的坐標，計算出飛機所要到達的航點的航向；（ 14）航向差：飛機實際的航向與計算航向的差值；（ 1

42、5）航點/相片：總航點數(shù)及當前照片數(shù)量；（ 16）偏航距：飛機實際飛行的航線與計算航線之間的偏離距離。（ 17）下向acc：下向加速度，正常狀態(tài)下約為一個g；（ 18）后向acc：后向加速度；（ 19）右向acc：右向加速度；（ 20）飛控電壓：飛控板電壓值，飛控板輸入電壓12V,檢測飛控電壓變化，如果太小則操作人員應該控制飛行器回航；（ 21）點火電壓：發(fā)動機點火電壓監(jiān)控；（ 22）舵機電壓：舵機電壓監(jiān)控；（ 23）開機時間：從地面站啟動開始計時，作為開機時間；（ 24）起飛時間：飛行高度第一次達到20mB,開始計算起飛時間；（ 25）離起飛點：飛機所處位置距離起飛點直線距離；（ 26）轉速

43、RPM：發(fā)動機轉速監(jiān)控。（ 27）待飛航程：總航程中剩余航程；（ 28）已飛航程：飛機飛過航程里程數(shù)。2.7.2儀表狀態(tài)儀表數(shù)據(jù)飛控電壓艙機電壓點火電壓|BL回11-53伏&*9代|5260伏-飛行數(shù)據(jù)GFS星數(shù)Tl顆一時間2口口9叩4而14：記11開機時間陽電起飛時間憶分5麗廠飛行狀態(tài)后痂航二目標編號5|2上傳J鬲桓飛點|丁國加|2.560km|（J.OOCkm已飛航程特飛航程圖41儀表數(shù)據(jù)顯示上面的四個儀表分別為航速（地速）、高度、地平儀（姿態(tài)）、轉速表。下面的3個柱狀圖分別為飛控電壓、舵機電壓、點火電壓，柱狀圖左邊的兩個框分別為電壓柱狀圖的最高最低電壓，當不填的時候，默認如上圖。

44、用戶可隨時往上面根據(jù)安裝的電池數(shù)據(jù)填寫（僅支持整數(shù)，不支持小數(shù)），以方便觀測電壓。2.8控制區(qū)域3迪潴城,赦而弊閡段_詢11_珊觸利耨捌迷蝴尹嬲創(chuàng)網敲Iir圖42控制區(qū)域圖示界面最下方黃色區(qū)域為控制區(qū)域，控制區(qū)域用來操作照相機、降落傘、發(fā)動機停車、接收機開關、設定飛行高度等。(1)開拍：開始自動拍攝圖片，進行等距離的拍攝；(2)停拍：停止自動拍照；(3)手拍：點擊一次拍攝一張照片；(4)取照：提取照片數(shù)據(jù)，包含各種照片信息，如經緯度、高度、飛機橫滾、俯仰角度等數(shù)據(jù)；在飛行任務完成后，停拍之后，選擇該鍵可下載照片數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)以.txt格式存放在地面站軟件安裝目錄下。注意該操作必須在拍攝完成后關閉

45、飛控電源前，因飛控本身只是暫存照片數(shù)據(jù)，所以掉電后該數(shù)據(jù)失去，所以請在關電前下載。(5)進入設置/退出設置：選擇此功能時，飛控處于設置狀態(tài)(此操作須在地面進行)。如果飛控需要陀螺清零處理與開關傘位的捕獲操作需要首先進入設置，然后進行操作，當清零陀螺與開關傘位捕獲完成后退出設置。(6)半自動：飛機處于半自動飛行狀態(tài)，飛機定高飛行，方向由手動控制，此功能用于測試應用；(7)全自動：飛機全自主飛行；(8)開/關接收機：控制接收機的開關，當處于開接收機狀態(tài)時，飛機可由遙控器控制，當處于關接收機狀態(tài)時，飛機處于完全自主飛行；在實際飛行中，手操階段必須保證接收機打開狀態(tài)，當飛行器放遠后，防止其他遙控器干擾

46、飛行器正常飛行，建議關閉接收機。(9)開傘/危險?。宏P閉發(fā)動機并打開降落傘；注意該操作不可逆；點擊后出現(xiàn)如下對話框，選擇”是(Y)”，則執(zhí)行動作，選擇“否(N)”，撤銷該動作；襦認要執(zhí)行該操作？匚二否®I圖43選擇對話框(10)停車/危險?。宏P閉發(fā)動機；注意該動作同樣不可逆；(11)設置高度：設置飛行高度；將所需高度輸入該選項，例如輸入100,即為預設高度100米，點擊“高度”，出現(xiàn)如下對話框：,確認要執(zhí)行該操作？I匚基堂口1否®|圖44選擇對話框選擇“是(Y)”，觀察數(shù)據(jù)欄內“預定高度”是否顯示“100”，若未顯示“100”，再次操作一遍，直到預定高度顯示輸入值，此時為設

47、置高度成功。若輸入高度低于“100”，例如輸入99,即為預設高度99米，點擊“高度”，出現(xiàn)如下對話框:確認要執(zhí)行速操作?匚逼篁二II否如圖45選擇對話框此時若選擇“是（Y）”，則出現(xiàn)第二次提示對話框，如下所示:八也定高度低于loo，再次確M是否要執(zhí)行裱怪祚？圖46選擇對話框此功能為防止飛機飛行高度設置過低。（12）滑翔俯沖角：僅適用于發(fā)動機滅車后為了迫降時用，輸入合適的角度，飛機以該角度俯沖滑翔降落，注意該操作不可逆。2.9 地圖區(qū)域CA220偽用戶提供了非常方便的可視化操作界面，使得飛行任務編輯，飛行的監(jiān)視與實時修改任務變得非常方便。藍色框內的區(qū)域為地圖區(qū)域，顯示電子地圖、航線、航點、飛機飛

48、行軌跡。2.10 、飛行控制方式無人機進入自動飛行狀態(tài)時，首先到達預先設定的目標點，如果預設從第一航點開始導航飛行，本飛控為方便操作可將一點設為制式飛行狀態(tài)，即在第一航點盤旋飛行，選擇下一航點后，飛機開始順次向下一航點飛行，當飛完所有航點之后，自動飛向第一航點或第二航點（通過參數(shù)調整實現(xiàn)），如回到第一航點則進入制式盤旋飛行。無論是何種飛行模式，只要滿足了飛控達到航點的判斷，目標點就會順序下移。即使?jié)M足了達到其他航點的條件，飛控仍然以當前目標點為飛行目標。到達目標點之后，任務舵機和相機根據(jù)設置動作。在飛行過程中，可以實時修改飛行的目標點。如果修改的目標點與當前目標點不同，則飛機立刻向修改的目標點

49、飛去；如果修改的目標點與當前飛行的目標點相同，且正處于制式飛行中，則從新開始該點的制式飛行。如果上傳的修改航點正好是目標點則飛機立刻朝新的目標點飛去；如果在飛行過程中上傳修改了所有航點，則飛機朝目標點新的位置飛去。2.11 、飛行數(shù)據(jù)的記錄及回放打開地面站軟件，選擇菜單“文件-數(shù)據(jù)接收”或者直接按F2,軟件將打開串口并進入和飛控通訊的狀態(tài)。飛控發(fā)送“遙測數(shù)據(jù)”，軟件接收到數(shù)據(jù)后，就會生成記錄文件名。格式：20080808080808.hj，分別是年月日時分秒。下傳的所有數(shù)據(jù)都存入記錄文件中。若需回放數(shù)據(jù)，則選擇菜單”文件-數(shù)據(jù)回放"，軟件會跳出選擇回放文件的窗口，選擇需要回放的文件后

50、進入回放狀態(tài)。參看文件菜單的數(shù)據(jù)回放頁（P21）說明。2.12 、相關功能介紹2.12.1 、參數(shù)調整«*曰TMiAC%&Jw：*&J方£*ftil.1cn|mF"i4*高*tunffTiI.SSlhF®XUFN匚不癥:咸祥后命卜祇新型”修岬*。*E雷陣IV立停=*HHEIWtfl.ram unm fw；itsoci r 男融松，.七.暝白裊一VS1”電C刈. ： |a M 0 小而丁： 見:當曲 ?T5fflC* *'(DOOta .M%ff .« %E圖47參數(shù)顯示該對話框用于設置飛行參數(shù)，不同的機體參數(shù)不同，建議用

51、戶采用默認參數(shù)，其中“拍照間隔距離”項用戶可以根據(jù)實際需要進行設置；(1)其中方向、副翼、俯仰到升降、高度到俯仰角共4個通道各有3個參數(shù)，分別為P、I、D,如圖：才向通道也副駕1道偏仰到升降通道高度到俯伸角P/12S140P/12890P/123|90P/1281%1設定空速忸-1/1261/1281171285I/L26FITT空速系數(shù)/1?？贗150-,設置為15口1D/32208D/12S|8D/123|e16圖48PID參數(shù)PID是自動控制理論里的一種控制方法，PID的意思分別代表了比例、積分和微分。具體是什么意思呢？解釋如下：首先，我們有一個狀態(tài)量，這個狀態(tài)量在整個過程中，我們希望通

52、過輸入一個控制量，使這個狀態(tài)量發(fā)生變化，并盡量的接近目標量。比如，在航線控制中，狀態(tài)量是飛機當前的飛行航向，目標量是飛機為到達目標點而應該飛行的目標航向，控制量則是我們對其進行控制的方向舵面，或橫滾角度。我們通過調整方向舵面、橫滾角度來控制飛機的當前飛行航向，使之盡量接近為壓航線而應該飛行的目標航向。那么我們如何給出這個控制量，比如給哪個方向的、多大的方向舵量呢？最簡單的考慮，是按照當前航向與目標航向的偏差大小來決定給多大的方向舵量：方向舵量p=P*（目標航向-當前航向）。這個方向舵量p,就是PID控制里的P部分，即比例部分。那么，是不是只要有了P,我們的控制就完成了呢？實際上有了P,在大多數(shù)情況下，我們可以控制飛機朝目標量去接近，但可能會出現(xiàn)一些情況，比如，當飛機的安裝有偏差（我們稱之為系統(tǒng)誤差），導致我們輸出一個左5方向舵給舵機的時候，飛機才能直飛；當不給方向舵，即方向舵放在中位時，飛機會右偏。我們想象一下這個時候如果只有P項控制會有什么后果：假設初始狀態(tài)是飛機飛行航向和目標航向一致，按P輸出飛機方向舵應該在中位。而這時候，由于系統(tǒng)安裝誤差的存在，會導致飛機偏右，于是偏離了目標航向，然后P項控制會輸出一個左舵，來修正航向偏差，剛開始的時候由于偏差量很小，輸出的這個左舵也很