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文檔簡介

多旋翼無人機(jī)教材20160218第一頁,共188頁。多旋翼無人飛行器入門與實(shí)踐第二頁,共188頁?;A(chǔ)知識(shí)篇第一章無人飛行器概述無人飛行器發(fā)展簡史第三頁,共188頁。第一章無人飛行器概述第四頁,共188頁。無人飛行器發(fā)展簡史第五頁,共188頁。1910年,在萊特兄弟所取得的成功的鼓舞下,來自俄亥俄州的年輕軍事工程師查爾斯?科特林建議使用沒有人駕駛的飛行器:用鐘表機(jī)械裝置控制飛機(jī),使其在預(yù)定地點(diǎn)拋掉機(jī)翼并象炸彈一樣落向敵人。在美國陸軍的支持和資助下,他制成并試驗(yàn)了幾個(gè)模型,取名為“科特林空中魚雷”、“科特林蟲子”。1933年,英國研制出了第一架可復(fù)用無人駕駛飛行器——“蜂王”。使用3架經(jīng)修復(fù)的“小仙后”雙翼機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),從海船上對(duì)其進(jìn)行無線電遙控,其中2架失事,但第三架試飛成功,使英國成為第一個(gè)研制并試飛成功無線電遙控靶機(jī)的國家。無人飛行器發(fā)展簡史第六頁,共188頁。德國科學(xué)家領(lǐng)先時(shí)代數(shù)十年。實(shí)際上直到80年代底以前,世界上每一種研制成功的無人機(jī)都是以V-1巡航導(dǎo)彈或“???沃爾夫”(Fw189)飛機(jī)的構(gòu)造思想為基礎(chǔ)。無人飛行器發(fā)展簡史德國“V-1”導(dǎo)彈第七頁,共188頁。二戰(zhàn)期間,美國海軍首先將無人機(jī)作為空面武器使用。1944年,美國海軍為了對(duì)德國潛艇基地進(jìn)行打擊,使用了由B-17轟炸機(jī)改裝的遙控艦載機(jī)。美國特里達(dá)因?瑞安公司生產(chǎn)的“火蜂”系列無人機(jī)是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)獨(dú)一無二、產(chǎn)量最大的無人機(jī)。1948-1995年,該系列無人機(jī)產(chǎn)生多種變型:無人靶機(jī)(亞音速和超音速),無人偵察機(jī),無人電子對(duì)抗機(jī),無人攻擊機(jī),多用途無人機(jī)等。美國空軍、陸軍和海軍多年來一直在使用以BQM-34А“火蜂”靶機(jī)為原型研制的多型無人機(jī)。無人飛行器發(fā)展簡史美國“火蜂”無人機(jī)第八頁,共188頁。上世紀(jì)70-90年代及其以后,以色列軍事專家、科學(xué)家和設(shè)計(jì)師對(duì)無人駕駛技術(shù)裝備的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),并使以色列在世界無人駕駛系統(tǒng)的研制和作戰(zhàn)使用領(lǐng)域占有重要地位。無人飛行器發(fā)展簡史以色列“偵察兵”無人機(jī)第九頁,共188頁。全世界都在造無人機(jī)!80—90年代,除了美國和以色列外,其他國家的許多飛機(jī)制造公司也在從事無人機(jī)的研制與生產(chǎn)。西方國家中在無人機(jī)研制與生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先位置的是美國。今天,美軍有用于各指揮層次––從高級(jí)司令部到營、連長的全系列無人偵察機(jī)。許多無人機(jī)可以攜帶制導(dǎo)武器(炸彈、導(dǎo)彈)、目標(biāo)指示和火力校射裝置。最著名的是“捕食者”可復(fù)用無人機(jī),世界上最大的無人機(jī)––“全球鷹”,“影子-200”低空無人機(jī),“掃描鷹”小型無人機(jī),“火力偵察兵”無人直升機(jī)。無人飛行器發(fā)展簡史第十頁,共188頁。無人飛行器發(fā)展簡史美國“全球鷹”無人機(jī)美國“捕食者”無人機(jī)美國“影子200”無人機(jī)美國“掃描鷹”無人機(jī)美國“火力偵察兵”無人直升機(jī)第十一頁,共188頁。Ⅱ-150型遙控模擬飛機(jī)Ⅱ-150型遙控模擬飛機(jī)是我委與國內(nèi)知名研發(fā)機(jī)構(gòu)共同研發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一款性能優(yōu)良的亞音速空中靶標(biāo),包括基本型、海軍型及高原型等擴(kuò)展型號(hào),具有GPS導(dǎo)航、定航線飛行、超低空飛行、伴艦飛行等功能。在飛行速度、高度和雷達(dá)反射特性上可逼真模擬巡航導(dǎo)彈,可攜帶曳光管、龍伯球、誘餌彈、微波信號(hào)源等多種任務(wù)設(shè)備,用于雷達(dá)和光電系統(tǒng)的捕獲與跟蹤訓(xùn)練、地面或艦載防空導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)與空空中距彈的實(shí)彈射擊訓(xùn)練,圓滿保障了首都防空、神電、天箭、火力、礪劍、和平使命、中距彈實(shí)彈射擊訓(xùn)練等多項(xiàng)重大演練演習(xí)活動(dòng)。系統(tǒng)組成:Ⅱ-150型遙控模擬飛機(jī)主要由機(jī)體、自動(dòng)駕駛儀、機(jī)載電氣設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)、回收傘、零長發(fā)射架、測(cè)控地面站及輔助工具等組成。第十二頁,共188頁。第十三頁,共188頁。Ⅱ-150型遙控模擬飛機(jī)第十四頁,共188頁。Z-3型無人直升機(jī)Z-3型無人直升機(jī)是我委與國內(nèi)知名研發(fā)機(jī)構(gòu)共同研發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超輕型無人直升機(jī),其中多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。該機(jī)具備手動(dòng)、增穩(wěn)、自駕三種操縱模式,具有較強(qiáng)的場(chǎng)地適應(yīng)能力和較好的機(jī)動(dòng)性能,可搭載多種任務(wù)設(shè)備,用于偵察監(jiān)視、通信中繼、光電對(duì)抗、反恐應(yīng)急、航空遙感、地質(zhì)勘查、地理測(cè)繪、電力巡航、農(nóng)業(yè)植保等多個(gè)軍用和民用領(lǐng)域。第十五頁,共188頁。第十六頁,共188頁。Z-3型無人直升機(jī)參數(shù)第十七頁,共188頁。S-70型遙控模擬飛機(jī)S-70型遙控模擬飛機(jī)是一種性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛的空中靶標(biāo),具有GPS導(dǎo)航、定航線飛行、超低空飛行等功能,該型飛機(jī)具備良好的自駕飛行和航跡動(dòng)態(tài)規(guī)劃能力,廣泛應(yīng)用于部隊(duì)防空武器的實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練。系統(tǒng)組成:Ⅱ-70型遙控模擬飛機(jī)主要由機(jī)體、自動(dòng)駕駛儀、機(jī)載電氣設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)、回收傘、零長發(fā)射架、測(cè)控地面站及輔助工具等組成。第十八頁,共188頁。第十九頁,共188頁。S-70型遙控模擬飛機(jī)第二十頁,共188頁。多旋翼無人飛行器發(fā)展簡史第二十一頁,共188頁。多旋翼飛行器作為無線電遙控的一種類型,歷史尚淺。1、理論開創(chuàng)階段多旋翼無人飛行器理論開創(chuàng)于上世紀(jì)10年代,直升機(jī)研發(fā)之前。幾家主要飛機(jī)生產(chǎn)商開發(fā)出的在多個(gè)螺旋槳中搭乘飛行員的機(jī)型。這種設(shè)計(jì)開創(chuàng)了多旋翼飛行器的理論。2、加速發(fā)展階段2007年以后,裝配高性能壓電陶瓷陀螺儀和角速度傳感器(六軸陀螺儀)的多旋翼無人飛行器開始出現(xiàn)加速發(fā)展。多旋翼無人飛行器發(fā)展簡史第二十二頁,共188頁。3、未來發(fā)展階段。伴隨著飛行器技術(shù)的進(jìn)步,多旋翼無人飛行器使用者會(huì)急劇增加。這樣一來,事故和故障也會(huì)相應(yīng)增加,甚至?xí)l(fā)展成社會(huì)問題。今后不僅是制造商和商店一級(jí),協(xié)會(huì)和主管部門面向多旋翼無人飛行器的飛行會(huì)和培訓(xùn)班也會(huì)增加。多旋翼無人飛行器發(fā)展簡史多旋翼無人飛行器第二十三頁,共188頁。無人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn)第二十四頁,共188頁。優(yōu)點(diǎn)避免犧牲空勤人員,因?yàn)轱w機(jī)上不需要飛行人員,所以最大可能地保障了人的生命安全。無人機(jī)尺寸相對(duì)較小,設(shè)計(jì)時(shí)不受駕駛員生理?xiàng)l件限制,可以有很大的工作強(qiáng)度,不需要人員生存保障系統(tǒng)和應(yīng)急救生系統(tǒng)等,大大地減輕了飛機(jī)重量。制造成本與壽命周期費(fèi)用低,沒有昂貴的訓(xùn)練費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用,機(jī)體使用壽命長,檢修和維護(hù)簡單。無人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是能夠定點(diǎn)起飛,降落,對(duì)起降場(chǎng)地的條件要求不高,可以通過無線電遙控或通過機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。無人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn)第二十五頁,共188頁。缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在生存力低,在與有較強(qiáng)防空能力的敵人作戰(zhàn)時(shí),無優(yōu)勢(shì)可言。無人機(jī)速度慢,抗風(fēng)和氣流能力差,在大風(fēng)和亂流的飛行中,飛機(jī)易偏離飛行線路,難以保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài)。無人機(jī)受天氣影響較大,結(jié)冰的飛行高度比過去預(yù)計(jì)的要低,在海拔3000-4500m的高度上,連續(xù)飛行10-15min后會(huì)使飛機(jī)受損。無人機(jī)的應(yīng)變能力不強(qiáng),不能應(yīng)付意外事件,當(dāng)有強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí),易造成接收機(jī)與地面工作站失去聯(lián)系。無人機(jī)機(jī)械部分也有出現(xiàn)故障的可能,一旦出現(xiàn)電子設(shè)備失靈現(xiàn)象,那對(duì)無人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備將是致命的。無人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn)第二十六頁,共188頁。無人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域第二十七頁,共188頁。無人飛行器的應(yīng)用非常廣泛,可以用于軍事,也可以用于民用和科學(xué)研究。在民用領(lǐng)域,無人飛行器已經(jīng)和即將使用的領(lǐng)域多達(dá)40多個(gè),例如影視航拍、農(nóng)業(yè)植保、海上監(jiān)視與救援、環(huán)境保護(hù)、電力巡線、漁業(yè)監(jiān)管、消防、城市規(guī)劃與管理、氣象探測(cè)、交通監(jiān)管、地圖測(cè)繪、國土監(jiān)察等。無人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域城市規(guī)劃與管理影視航拍第二十八頁,共188頁。無人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域地圖測(cè)繪農(nóng)業(yè)植保電力巡線消防救援交通監(jiān)管第二十九頁,共188頁。無人飛行器的分類第三十頁,共188頁。無人飛行器的種類繁多,主要包括飛艇、固定翼無人機(jī)、傘翼無人機(jī)、撲翼無人機(jī)、變翼無人機(jī)、旋翼式無人機(jī)等。無人飛行器的分類飛艇第三十一頁,共188頁。無人飛行器的分類固定翼無人機(jī)傘翼無人機(jī)撲翼無人機(jī)變翼無人機(jī)第三十二頁,共188頁。無人飛行器的分類旋翼式無人機(jī)多旋翼旋翼式無人機(jī)直升機(jī)第三十三頁,共188頁。多旋翼概述及分類第三十四頁,共188頁。多旋翼飛行器也稱為多軸飛行器,是直升機(jī)的一種,它通常有3個(gè)以上的旋翼。飛行器的機(jī)動(dòng)性通過改變不同旋翼的扭力和轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī),它構(gòu)造精簡,易于維護(hù),操作簡便,穩(wěn)定性高且攜帶方便。常見的多旋翼飛行器,如:四旋翼,六旋翼和八旋翼,被廣泛用于影視航拍、安全監(jiān)控、農(nóng)業(yè)植保、電力巡線等領(lǐng)域。多旋翼概述及分類三軸多旋翼第三十五頁,共188頁。無人飛行器的分類四軸多旋翼八軸多旋翼六軸多旋翼第三十六頁,共188頁。多旋翼飛行器的構(gòu)造第三十七頁,共188頁。多旋翼飛行器主要由機(jī)架、電機(jī)、電調(diào)和槳葉組成,為了滿足實(shí)際飛行需要,一般還需要配備電池、遙控器及飛行輔助控制系統(tǒng)。多旋翼飛行器的構(gòu)造第三十八頁,共188頁。機(jī)架機(jī)架是指多旋翼飛行器的機(jī)身架,是整個(gè)飛行系統(tǒng)的飛行載體。一般使用高強(qiáng)度重量輕的材料,例如碳纖維、PA66+30GF等材料。多旋翼飛行器的構(gòu)造風(fēng)火輪F550(PA66+30GF)筋斗云S1000(碳纖維)第三十九頁,共188頁。電機(jī)電機(jī)是由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中,起到提供動(dòng)力的作用。多旋翼飛行器的構(gòu)造第四十頁,共188頁。電調(diào)

電調(diào)全稱電子調(diào)速器,英文electronicspeedcontroller,簡稱ESC。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中,電調(diào)主要提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令,來控制電機(jī),完成規(guī)定的速度和動(dòng)作等。多旋翼飛行器的構(gòu)造第四十一頁,共188頁。槳葉

槳葉是通過自身旋轉(zhuǎn),將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中,槳葉主要起到提供飛行所需的動(dòng)能。按材質(zhì)一般可分為尼龍槳,碳纖維槳和木槳等。多旋翼飛行器的構(gòu)造尼龍槳碳纖維槳木槳第四十二頁,共188頁。電池電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中,電池作為能源儲(chǔ)備,為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上,一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。多旋翼飛行器的構(gòu)造普通鋰電池智能鋰電池第四十三頁,共188頁。遙控系統(tǒng)遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成,是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無線控制終端。多旋翼飛行器的構(gòu)造遙控器接收機(jī)第四十四頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應(yīng)器元件,主要由陀螺儀(飛行姿態(tài)感知),加速計(jì),角速度計(jì),氣壓計(jì),GPS及指南針模塊(可選配),以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內(nèi)核,能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù),再通過主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據(jù)機(jī)型的不一樣,可以有不同類型的飛行輔助控制系統(tǒng),有支持固定翼、多旋翼及直升機(jī)的飛行控制系統(tǒng)。多旋翼飛行器的構(gòu)造A2多旋翼飛控NAZA多旋翼飛控ACEONE多旋翼飛控NAZA-H多旋翼飛控第四十五頁,共188頁。多旋翼飛行原理第四十六頁,共188頁。多旋翼飛行器是通過調(diào)節(jié)多個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來改變螺旋槳轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)升力的變化,進(jìn)而達(dá)到飛行姿態(tài)控制的目的。多旋翼飛行原理詳解以四旋翼飛行器為例,飛行原理如下圖所示,電機(jī)1和電機(jī)3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí),電機(jī)2和電機(jī)4順時(shí)針旋轉(zhuǎn),因此飛行器平衡飛行時(shí),陀螺效應(yīng)和空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)全被抵消。與傳統(tǒng)的直升機(jī)相比,四旋翼飛行器的優(yōu)勢(shì):各個(gè)旋翼對(duì)機(jī)身所產(chǎn)生的反扭矩與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反,因此當(dāng)電機(jī)1和電機(jī)3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)2和電機(jī)4順時(shí)針旋轉(zhuǎn),可以平衡旋翼對(duì)機(jī)身的反扭矩。

多旋翼飛行原理第四十七頁,共188頁。一般情況下,多旋翼飛行器可以通過調(diào)節(jié)不同電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)4個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng),分別為:垂直、俯仰、橫滾和偏航。

多旋翼飛行原理第四十八頁,共188頁。垂直運(yùn)動(dòng),即升降控制在圖(a)中,兩對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)向相反,可以平衡其對(duì)機(jī)身的反扭矩,當(dāng)同時(shí)增加四個(gè)電機(jī)的輸出功率,旋翼轉(zhuǎn)速增加使得總的拉力增大,當(dāng)總拉力足以克服整機(jī)的重量時(shí),四旋翼飛行器便離地垂直上升;反之,同時(shí)減小四個(gè)電機(jī)的輸出功率,四旋翼飛行器則垂直下降,直至平衡落地,實(shí)現(xiàn)了沿z軸的垂直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外界擾動(dòng)量為零時(shí),在旋翼產(chǎn)生的升力等于飛行器的自重時(shí),飛行器便保持懸停狀態(tài)。保證四個(gè)旋翼轉(zhuǎn)速同步增加或減小是垂直運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。

多旋翼飛行原理第四十九頁,共188頁。俯仰運(yùn)動(dòng),即前后控制在圖(b)中,電機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升,電機(jī)3的轉(zhuǎn)速下降,電機(jī)2、電機(jī)4的轉(zhuǎn)速保持不變。為了不因?yàn)樾磙D(zhuǎn)速的改變引起四旋翼飛行器整體扭矩及總拉力改變,旋翼1與旋翼3轉(zhuǎn)速該變量的大小應(yīng)相等。由于旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,產(chǎn)生的不平衡力矩使機(jī)身繞y軸旋轉(zhuǎn)(方向如圖所示),同理,當(dāng)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速下降,電機(jī)3的轉(zhuǎn)速上升,機(jī)身便繞y軸向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)飛行器的俯仰運(yùn)動(dòng)。

多旋翼飛行原理第五十頁,共188頁。橫滾運(yùn)動(dòng),即左右控制與圖(b)的原理相同,在圖(c)中,改變電機(jī)2和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速,保持電機(jī)1和電機(jī)3的轉(zhuǎn)速不變,便可以使機(jī)身繞x軸方向旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)飛行器橫滾運(yùn)動(dòng)。

多旋翼飛行原理第五十一頁,共188頁。偏航運(yùn)動(dòng),即旋轉(zhuǎn)控制四旋翼飛行器偏航運(yùn)動(dòng)可以借助旋翼產(chǎn)生的反扭矩來實(shí)現(xiàn)。旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于空氣阻力作用會(huì)形成與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的反扭矩,為了克服反扭矩影響,可使四個(gè)旋翼中的兩個(gè)正轉(zhuǎn),兩個(gè)反轉(zhuǎn),且對(duì)角線上的各個(gè)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉(zhuǎn)速有關(guān),當(dāng)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí),四個(gè)旋翼產(chǎn)生的反扭矩相互平衡,四旋翼飛行器不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速不完全相同時(shí),不平衡的反扭矩會(huì)引起四旋翼飛行器轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖(d)中,當(dāng)電機(jī)1和電機(jī)3的轉(zhuǎn)速上升,電機(jī)2和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速下降時(shí),旋翼1和旋翼3對(duì)機(jī)身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4對(duì)機(jī)身的反扭矩,機(jī)身便在富余反扭矩的作用下繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)飛行器的偏航運(yùn)動(dòng)。

多旋翼飛行原理第五十二頁,共188頁。第二章多旋翼飛行控制系統(tǒng)概述第五十三頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)存在的意義第五十四頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)通過高效的控制算法內(nèi)核,能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù),再通過主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。在沒有飛行控制系統(tǒng)的情況下,有很多的專業(yè)飛手經(jīng)過長期艱苦的練習(xí),也能控制飛行器非常平穩(wěn)地飛行,但是,這個(gè)難度和要求特別高,同時(shí)需要非常豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。如果沒有飛行控制系統(tǒng),飛手需要時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注飛行器的動(dòng)向,眼睛完全不可能離開飛行器,時(shí)時(shí)刻刻處于高度緊張的工作狀態(tài)。而且,人眼的有效視距是非常有限的,即使能穩(wěn)定地控制飛行,但是控制的精度也很可能滿足不了航拍的需求,控制距離越遠(yuǎn),控制精度越差。還有,對(duì)于不同的拍攝需求,以及面臨不同的拍攝環(huán)境或條件,人為飛行控制更是難上加上,甚至根本不可能實(shí)現(xiàn)。飛行控制系統(tǒng)是目前實(shí)現(xiàn)簡單操控和精準(zhǔn)飛行的必備武器。

飛行控制系統(tǒng)存在的意義第五十五頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)主要部件第五十六頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)一般主要由主控單元、IMU(慣性測(cè)量單元)、GPS指南針模塊、LED指示燈模塊等部件組成。

1、主控單元是飛行控制系統(tǒng)的核心,通過它將IMU、GPS指南針、舵機(jī)和遙控接收機(jī)等設(shè)備接入飛行控制系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)飛行器自主飛行功能。除了輔助飛行控制以外,某些主控器還具備記錄飛行數(shù)據(jù)的黑匣子功能,比如:DJI的AceOne。主控單元還能通過USB接口,進(jìn)行飛行參數(shù)的調(diào)節(jié)和系統(tǒng)的固件升級(jí)。飛行控制系統(tǒng)主要部件第五十七頁,共188頁。IMU(慣性測(cè)量單元),包含3軸加速度計(jì)、3軸角速度計(jì)和氣壓高度計(jì),是高精度感應(yīng)飛行器姿態(tài)、角度、速度和高度的元器件集合體,在飛行輔助功能中充當(dāng)極其重要的角色。飛行控制系統(tǒng)主要部件第五十八頁,共188頁。GPS指南針模塊,包含GPS模塊和指南針模塊,用于精確確定飛行器的方向及經(jīng)緯度。對(duì)于失控保護(hù)自動(dòng)返航,精準(zhǔn)定位懸停等功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。飛行控制系統(tǒng)主要部件第五十九頁,共188頁。LED指示燈模塊,用于實(shí)時(shí)顯示飛行狀態(tài),是飛行過程中必不可少的,它能幫助飛手實(shí)時(shí)了解飛行狀態(tài)。飛行控制系統(tǒng)主要部件第六十頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十一頁,共188頁。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停飛行控制系統(tǒng),由于配置有GPS指南針模塊,可以實(shí)現(xiàn)鎖定經(jīng)緯度和高度的精準(zhǔn)定位。即使碰到有風(fēng)或者其它外力的作用下,飛行控制系統(tǒng)也能通過主控制單元發(fā)出的定位指令來自主控制飛行器以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十二頁,共188頁。智能失控保護(hù)/自動(dòng)返航降落飛行控制系統(tǒng)能自動(dòng)記錄返航點(diǎn),當(dāng)飛行過程中,出現(xiàn)控制信號(hào)丟失,即無線遙控控制鏈路中斷的情況,飛行控制系統(tǒng)能自動(dòng)計(jì)劃返航路線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返航和降落,使飛行或航拍更加安全可靠。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十三頁,共188頁。低電壓報(bào)警或自動(dòng)返航降落由于多旋翼飛行系統(tǒng)普遍采用電池供電的方式,巡航時(shí)間有限。為保證更高效地完成飛行作業(yè)任務(wù),飛行控制系統(tǒng)的低電壓報(bào)警功能會(huì)及時(shí)通過LED指示燈提醒飛手當(dāng)前的電壓狀態(tài),在緊急的情況下,還可以實(shí)現(xiàn)自主返航或者降落,以保證整個(gè)飛行系統(tǒng)的安全。內(nèi)置(兩軸)云臺(tái)增穩(wěn)功能云臺(tái)系統(tǒng)作為無人機(jī)航拍不可缺少的設(shè)備,主要用以穩(wěn)定相機(jī),從而拍攝出穩(wěn)定流暢的畫面。越來越多的人采用無人機(jī)航拍,主要是因?yàn)槠涑杀据^低,性價(jià)比相對(duì)較高。除了無人機(jī)飛行系統(tǒng)以外,還需要掛載攝像設(shè)備來實(shí)現(xiàn)航拍。如果直接將攝像設(shè)備進(jìn)行硬連接,會(huì)導(dǎo)致拍攝畫面抖動(dòng)或果凍,這樣的素材即使通過軟件后期調(diào)試也基本不能使用。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十四頁,共188頁??蓴U(kuò)展地面站功能飛行控制系統(tǒng)還可擴(kuò)展成更加強(qiáng)大的地面站功能,從而實(shí)現(xiàn)超視距全自主飛行。通過地面控制終端,可提前設(shè)定飛行航線,高度及速度等參數(shù),一鍵即可實(shí)現(xiàn)從起飛、航線飛行,返航降落等全自主飛行功能。地面站系統(tǒng)擁有3D地圖,可視化飛行儀表,提供飛機(jī)姿態(tài)、坐標(biāo)、速度、角度等實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù),同時(shí)也提供飛機(jī)及飛控系統(tǒng)狀態(tài)信息。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十五頁,共188頁。航向鎖定:在使用航向鎖定時(shí),飛行前向和主控記錄的某一時(shí)刻的機(jī)頭朝向一致。返航點(diǎn)鎖定:在使用返航點(diǎn)鎖定時(shí),飛行前向?yàn)榉岛近c(diǎn)到飛行器的方向。飛行控制系統(tǒng)主要功能智能方向控制智能方向控制(IOC,IntelligentOrientationControl),分為航向鎖定和返航點(diǎn)鎖定,是一種為多旋翼飛行器量身定制的輔助方向控制功能。在無法辨別飛行器方向的時(shí)候,可充分利用該功能對(duì)飛行器的方向進(jìn)行控制。

第六十六頁,共188頁。熱點(diǎn)環(huán)繞(POI)熱點(diǎn)環(huán)繞(POI,PointofInterest)功能,在GPS信號(hào)良好的情況下,可以通過撥動(dòng)遙控器上預(yù)先設(shè)置好的開關(guān),將飛行器當(dāng)前所在的坐標(biāo)點(diǎn)記錄為熱點(diǎn)。以熱點(diǎn)為中心,在半徑5米至500米的范圍內(nèi),只需要發(fā)出橫滾的飛行指令,飛行器就會(huì)實(shí)現(xiàn)360度的熱點(diǎn)環(huán)繞飛行,機(jī)頭方向始終指向熱點(diǎn)的方向。該功能設(shè)置簡單,使用方便,可實(shí)現(xiàn)對(duì)固定的景點(diǎn)進(jìn)行全方位拍攝的應(yīng)用。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十七頁,共188頁。斷槳保護(hù)功能(六軸及以上的機(jī)型)斷槳保護(hù)功能是指在姿態(tài)或GPS姿態(tài)模式下,飛機(jī)意外缺失某一螺旋槳?jiǎng)恿敵鰰r(shí),飛機(jī)可以采用犧牲航向軸控制的辦法,繼續(xù)保持飛行水平姿態(tài)。此時(shí)飛機(jī)可以繼續(xù)被操控,并安全返航。這一設(shè)計(jì)大大降低了炸機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。飛行控制系統(tǒng)主要功能第六十八頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)控制模式第六十九頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)一般提供三種飛行模式,GPS姿態(tài)模式、姿態(tài)模式和手動(dòng)模式。(1)GPS姿態(tài)模式,必須要有選配GPS模塊,除了能自動(dòng)保持飛行器姿態(tài)平穩(wěn)外,還能具備精準(zhǔn)定位的功能,在該種模式下,飛行器能實(shí)現(xiàn)定位懸停,自動(dòng)返航降落等功能;(2)姿態(tài)模式,適合于沒有GPS信號(hào)或GPS信號(hào)不佳的飛行環(huán)境,能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保持飛行器姿態(tài)和高度,但是,不能實(shí)現(xiàn)自主定位懸停;(3)手動(dòng)模式,只能由比較有經(jīng)驗(yàn)的飛手來控制,在該模式下,飛行控制系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)保持飛行姿態(tài)和高度的穩(wěn)定,完全由飛手手動(dòng)控制,非受過專業(yè)飛行訓(xùn)練的飛手,請(qǐng)勿嘗試。飛行控制系統(tǒng)控制模式第七十頁,共188頁。飛行控制系統(tǒng)地面站功能第七十一頁,共188頁。地面站系統(tǒng)專為高端的商用及工業(yè)用無人機(jī)進(jìn)行超視距(BVR)全自動(dòng)飛行作業(yè)而設(shè)計(jì),配備了可靠的遠(yuǎn)程無線通訊設(shè)備(DataLink)和人性化設(shè)計(jì)的地面站控制軟件(GCS)。

使用者可以在地面站控制軟件中預(yù)先規(guī)劃整個(gè)飛行航線,以及預(yù)設(shè)拍照、空投等作業(yè)動(dòng)作。通過軟件的航線自檢功能和3D化的地理信息顯示,對(duì)飛行任務(wù)的合理性和準(zhǔn)確性一目了然。

整套系統(tǒng)不僅能確保飛行器穩(wěn)定的飛行狀態(tài)和安全性,精確地航線飛行、再輔以全自動(dòng)起飛/降落,自適應(yīng)轉(zhuǎn)彎調(diào)整,遇險(xiǎn)自動(dòng)返航等高級(jí)功能,實(shí)現(xiàn)整個(gè)飛行任務(wù)在無人干預(yù)的情況下全自動(dòng)執(zhí)行,大大降低了無人機(jī)專業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜程度,可廣泛應(yīng)用于專業(yè)航拍(AP)、遙感測(cè)繪、航空探礦、災(zāi)情監(jiān)視、交通巡邏、治安監(jiān)控、森林防火、電力巡線等領(lǐng)域。飛行控制系統(tǒng)地面站功能第七十二頁,共188頁。地面站類型及硬件需求:1、PC地面站(以WKM為例)飛行控制系統(tǒng)地面站功能筆記本電腦A2飛行控制器2.4G藍(lán)牙電臺(tái)第七十三頁,共188頁。地面站類型及硬件需求:2、iPad地面站(以Phantom2為例)飛行控制系統(tǒng)地面站功能iPad平板電腦Phantom2+ZH3-3D2.4G藍(lán)牙電臺(tái)第七十四頁,共188頁。地面站類型及硬件需求:3、智能手機(jī)地面站(以Phantom2Vision+為例)飛行控制系統(tǒng)地面站功能智能手機(jī)Phantom2Vision+第七十五頁,共188頁。地面站特點(diǎn):1、人性化界面設(shè)計(jì)2、谷歌3D地圖視角3、工業(yè)級(jí)飛行控制算法4、實(shí)時(shí)飛行儀表盤5、遇險(xiǎn)自動(dòng)返航/一鍵返航6、鍵盤/自定義搖桿飛行控制7、隨點(diǎn)隨行功能8、全自主起飛/降落9、自定義航點(diǎn)10、6種預(yù)設(shè)航線模板飛行控制系統(tǒng)地面站功能第七十六頁,共188頁。地面站特點(diǎn):11、3種航點(diǎn)轉(zhuǎn)彎模式可選12、自定義舵機(jī)通道控制13、批量航線動(dòng)作任務(wù)設(shè)置14、實(shí)時(shí)飛行航線編輯15、F通道控制器16、相對(duì)坐標(biāo)編輯器17、攝影測(cè)量工具包18、仿真飛行模擬19、飛行任務(wù)導(dǎo)入/導(dǎo)出飛行控制系統(tǒng)地面站功能第七十七頁,共188頁。第三章模擬訓(xùn)練第七十八頁,共188頁。常用模擬器介紹第七十九頁,共188頁。常用模擬器主要有RealFlight、ReflexXTR、Aerofly、鳳凰Phoenix等。RealFlightRealFlight是目前普及率最高的一款模擬飛行軟件,它具有擬真度高、功能齊全、畫面逼真等優(yōu)點(diǎn),最新版本為RealFlightGeneration7。常用模擬器介紹第八十頁,共188頁。ReflexXTRReflexXTR是老牌的德國模擬軟件,適合直機(jī)的模擬練習(xí),附帶精選的26個(gè)飛行場(chǎng)景,一百多架各個(gè)廠家的直升機(jī),一百多架各個(gè)廠家的固定翼,60部飛行錄像。常用模擬器介紹第八十一頁,共188頁。AEROFLYAEROFLY是一款德國的模擬軟件,象真度較高,適合中高級(jí)訓(xùn)練者使用,但價(jià)格昂貴,對(duì)電腦硬件要求較高。常用模擬器介紹第八十二頁,共188頁。鳳凰PHOENIX鳳凰模擬器是一款受歡迎的國產(chǎn)模擬器軟件,效果逼真,場(chǎng)景迷人。常用模擬器介紹第八十三頁,共188頁。模擬器軟件安裝第八十四頁,共188頁。以RealFlight7.0為例,模擬器軟件的安裝方法如下:1、打開光盤根目錄下setup.exe文件(有些情況光盤會(huì)自動(dòng)運(yùn)行),出現(xiàn)下圖:

模擬器軟件安裝第八十五頁,共188頁。2、點(diǎn)擊Runsetup.exe按鈕,出現(xiàn)(圖1);點(diǎn)擊Advanced按鈕之后會(huì)出現(xiàn)下拉窗口,可以選擇安裝路徑,之后點(diǎn)擊Install按鈕,開始安裝(圖2);看到(圖3)就代表安裝完成。模擬器軟件安裝圖1圖3圖2第八十六頁,共188頁。3、接下來運(yùn)行桌面上的RealFlight控制臺(tái),輸入序列號(hào),在光盤包裝上模擬器軟件安裝第八十七頁,共188頁。4、輸入序列號(hào)后,點(diǎn)擊OK鍵,這時(shí)出現(xiàn)注冊(cè)成功,接下來會(huì)出現(xiàn)有新版本是否下載更新,請(qǐng)選擇onlineupdate。之后會(huì)出現(xiàn)下圖,點(diǎn)運(yùn)行RealFlight。模擬器軟件安裝第八十八頁,共188頁。5、a.如果運(yùn)行出現(xiàn)下圖報(bào)錯(cuò),請(qǐng)安裝光盤自動(dòng)運(yùn)行界面里的驅(qū)動(dòng)DirectX9.0c安裝好驅(qū)動(dòng)DirectX9.0c,重新運(yùn)行桌面上的RealFligt控制臺(tái),點(diǎn)擊運(yùn)行RealFligtb.如果出現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)可用端口,這是說明沒有連接模擬器硬件,將模擬器連接到電腦USB端口上。

至此,模擬器軟件的安裝工作完成。模擬器軟件安裝第八十九頁,共188頁。模擬器軟件使用第九十頁,共188頁。1、模擬器的調(diào)試和設(shè)置要根據(jù)通道來設(shè)定,一定要在遙控器設(shè)置的選項(xiàng)里設(shè)置好搖桿的位置,校準(zhǔn)中立點(diǎn),通道的正反向,這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的精準(zhǔn)操控。模擬器軟件使用第九十一頁,共188頁。2、接下來運(yùn)行桌面上的控制臺(tái),運(yùn)行RealFlightG7.0,出現(xiàn)下面的軟件界面選擇FLY按鈕。模擬器軟件使用第九十二頁,共188頁。3、現(xiàn)在設(shè)置遙控器,選擇Simulation菜單里的SelectController。模擬器軟件使用第九十三頁,共188頁。4、接下來彈出菜單選擇InterLinkElite5、再選擇彈出對(duì)話框里的通道校準(zhǔn)Calibrate。會(huì)出現(xiàn)下圖,這時(shí)搖桿最大范圍來回打方框幾次。最后都放在中位。讓最上面的4個(gè)通道都在中間。至此模擬器軟件的安裝工作完成,接下來就可以使用模擬器練習(xí)飛行了!模擬器軟件使用第九十四頁,共188頁。模擬器練習(xí)手法第九十五頁,共188頁。遙控手法的選擇:分為美國手、日本手和其他手法,前兩者為主流對(duì)象!美國手:美國手的油門和方向在左邊,副翼和升降在右邊;左手操縱桿向上是油門加大,飛機(jī)速度加快(油門桿是不回中的),反之減小,速度減慢;左桿向左,方向舵向左偏轉(zhuǎn),飛機(jī)航向向左偏轉(zhuǎn)(方向桿要回中),反之向右,航向向右偏轉(zhuǎn);右桿向下,升降舵向上偏轉(zhuǎn),飛機(jī)機(jī)頭向上爬升(升降桿要回中),反之向上,升降舵向下偏轉(zhuǎn),飛機(jī)機(jī)頭向下俯沖右桿向左,右邊副翼向下偏轉(zhuǎn),左邊副翼向上偏轉(zhuǎn),飛機(jī)以機(jī)身為軸心向左傾斜(副翼?xiàng)U要回中),反之向右傾斜模擬器練習(xí)手法第九十六頁,共188頁。日本手:日本手的油門和副翼在右邊,方向和升降在右邊;右手操縱桿(以下就稱為右桿)向上是油門加大,飛機(jī)速度加快(油門桿是不回中的),反之減小,速度減慢;右桿向左,右邊副翼向下偏轉(zhuǎn),左邊副翼向上偏轉(zhuǎn),飛機(jī)以機(jī)身為軸心向左傾斜(副翼?xiàng)U要回中),反之向右傾斜左桿向左,方向舵向左偏轉(zhuǎn),飛機(jī)航向向左偏轉(zhuǎn)(方向桿要回中),反之向右,航向向右偏轉(zhuǎn);左桿向下,升降舵向上偏轉(zhuǎn),飛機(jī)機(jī)頭向上爬升(升降桿要回中),反之向上,升降舵向下偏轉(zhuǎn),飛機(jī)機(jī)頭向下俯沖模擬器練習(xí)手法第九十七頁,共188頁。模擬器練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)第九十八頁,共188頁。模擬器練習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)模擬器練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)數(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第1關(guān)對(duì)尾懸停第2關(guān)對(duì)尾懸停第3關(guān)對(duì)尾懸停第4關(guān)對(duì)頭懸停第5關(guān)對(duì)頭懸停第6關(guān)對(duì)頭對(duì)尾交叉懸停第7關(guān)對(duì)頭對(duì)尾交叉懸停第8關(guān)對(duì)側(cè)邊懸停第9關(guān)對(duì)側(cè)邊懸停第10關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停第11關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停第12關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停第九十九頁,共188頁。模擬器練習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)模擬器練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)初8級(jí)10分鐘過1-4關(guān)初7級(jí)12分鐘過1-6關(guān)初6級(jí)14分鐘過1-8關(guān)中5級(jí)16分鐘過1-10關(guān)中4級(jí)18分鐘過1-12關(guān)中3級(jí)15分鐘過1-12關(guān)第一百頁,共188頁。第四章安裝調(diào)試第一百零一頁,共188頁。遙控器介紹第一百零二頁,共188頁。遙控器,英文名(Remote

Control),意思是無線電控制,通過它可以對(duì)設(shè)備、電器等進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。主要分為工業(yè)用遙控器和遙控模型用遙控器兩大類。遙控器介紹工業(yè)用遙控器遙控模型用遙控器第一百零三頁,共188頁。常用遙控器品牌主要有FUTABA、JR、Spektrum、Hitec、WFLY

Hitec WFLYFutabaWFLYHitecSpektrumJR遙控器介紹第一百零四頁,共188頁。遙控器參數(shù)設(shè)置

第1步:在遙控器上選擇飛行器類型:

假設(shè)您現(xiàn)在已經(jīng)將主控連接至電腦,并打開調(diào)參軟件。此時(shí),先打開遙控器,再給主控上電。雙擊遙控器LNK進(jìn)入LINKAGEMENU頁面,并選擇MODELSEL項(xiàng):如下圖所示

遙控器介紹第一百零五頁,共188頁。進(jìn)入后,選擇NEW新建遙控器控制模式。并在TYPE中選擇AIRPLANE類型,其他所有設(shè)置保持默認(rèn)。

雙擊LNK進(jìn)入LINKAGEMENU頁面并選擇FUNCTION,如下圖所示:

遙控器介紹第一百零六頁,共188頁。第2步:為U通道選擇一個(gè)開關(guān):

我們將第7通道和遙控器上的SC三檔開關(guān)設(shè)置為控制模式切換開關(guān)(此處為舉例,用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)置其他通道為控制模式切換開關(guān))。進(jìn)入FUNCTION第二頁,并將光標(biāo)移至第7通道AUX5的CTRL位,如下圖所示:

遙控器介紹第一百零七頁,共188頁。按RTN鍵后選擇SC,此時(shí)上面頁面和調(diào)參軟件的控制模式切換開關(guān)欄將變成將變成如下圖所示:

遙控器介紹第一百零八頁,共188頁。第3步:設(shè)置Fail-Safe:

雙擊LINK進(jìn)入LINKAGEMENU頁面:選擇并進(jìn)入ENDPOINT頁面的第二頁。此時(shí)第7通道AUX5中左側(cè)limit

point值為135%,如下圖所示。

遙控器介紹第一百零九頁,共188頁。使用遙控器上的觸摸圓盤將第7通道AUX5中左側(cè)limitpoint值改成40%,使得調(diào)參軟件中控制模式切換開關(guān)的滑塊指向Fail-Safe并是其變藍(lán),如下圖所示:退出上頁,并進(jìn)入LINKAGEMENU中的FAILSAFE頁面:

遙控器介紹第一百一十頁,共188頁。此時(shí)的FAILSAFE頁面第二頁中第7通道的值為如下圖所示:

將第7通道AUX5的F/S和B.F/S兩個(gè)值設(shè)置成如下圖所示:

遙控器介紹第一百一十一頁,共188頁。然后將光標(biāo)移至POS欄,并且長安RTN。此時(shí)POS值將會(huì)變成39%,如下圖所示。

遙控器介紹第一百一十二頁,共188頁。第4步:設(shè)置控制模式

回到LINKAGEMENU的END

POINT頁面的第二頁,將第7通道AUX5中左側(cè)limitpoint值調(diào)為80%,使得調(diào)參軟件中控制模式切換開關(guān)的滑塊指向M,如下圖所示:將SC檔位切至第三檔,并將第7通道AUX5中右側(cè)limitpoint值調(diào)為80%,使得調(diào)參軟件中控制模式切換開關(guān)的滑塊指向GPS,如下圖所示:

遙控器介紹第一百一十三頁,共188頁。此時(shí)若關(guān)閉您的遙控器,調(diào)參軟件中控制模式切換開關(guān)的滑塊將自動(dòng)指向Fail-Safe,如下圖所示

注:如果您使用的是JR遙控器,與FUTABA遙控器的ENDPOINT頁面相對(duì)應(yīng)的頁面為TRAVELADJ

遙控器介紹第一百一十四頁,共188頁。鋰電池和充電器介紹第一百一十五頁,共188頁。鋰聚合物電池介紹鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱高分子鋰電池)是一種化學(xué)性質(zhì)的電池,相對(duì)普通電池來說,能量高、小型化、輕量化、放電電流大、單片電池電壓大。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合一些產(chǎn)品的需要,制作成不同形狀與容量的電池。該類電池,理論上的最小厚度可達(dá)0.5mm。鋰聚合物電池具有高倍率、高能量比、性能高、高安全、壽命長,環(huán)保無污染,質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。

鋰電池和充電器介紹第一百一十六頁,共188頁。多旋翼飛行器常用鋰電池介紹6S10000mah電池,多用于S1000、S800EVO等6軸及以上大型多旋翼飛行器。3S5000mah電池,多用于風(fēng)火輪F550等4軸中小型多旋翼飛行器。3S2200mah電池,多用于Phantom1、風(fēng)火輪F450等4軸小型多旋翼飛行器。3S5200mah電池,用于Phantom2、Vision、Vision+等四軸小型多旋翼飛行器。

鋰電池和充電器介紹6S16000mah6S10000mah3S5000mah3S2000mah第一百一十七頁,共188頁。鋰聚合物電池的參數(shù)說明電池主要參數(shù)有C數(shù)、P數(shù)、S數(shù)等,具體含義如下:C數(shù)是指電池能正常放電的倍數(shù)??梢院唵卫斫鉃榉烹娔芰?。C數(shù)乘以容量,就是電池最大放電電流。S數(shù)是指串聯(lián)鋰電池電芯的片數(shù),S數(shù)越大,電池的電壓越大。P數(shù)是指并聯(lián)鋰電池電芯的片數(shù),P數(shù)越大,電池的電流越大。

鋰電池和充電器介紹第一百一十八頁,共188頁。電池充電器介紹電池充電器用于為無人飛行器的動(dòng)力電池充電。目前市場(chǎng)上比較常用的充電器有CellproPowerLab8v2、HyperionEOS-0720i-SDUO3等。

鋰電池和充電器介紹CellproPowerLab8v2CellproPowerLab8v2第一百一十九頁,共188頁。充電器的特性電池充電器主要有以下特性:1、平衡電壓測(cè)量分辨率,可以充分保護(hù)電池。2、節(jié)能環(huán)保的再生放電功能,當(dāng)使用汽車電瓶供電時(shí),放電電流可反向給汽車電瓶充電。3、超快平衡能力,平衡電流高達(dá)1000mA。4、提供智能電源管理系統(tǒng),可設(shè)置放電電流、電壓限制和放電量告警,避免過度放電。5、支持并聯(lián)充電,在并聯(lián)充電板的支持下,可同時(shí)給多塊電池充電。

鋰電池和充電器介紹第一百二十頁,共188頁。以CellproPowerLab8v2充電器對(duì)6S10000mah電池進(jìn)行充電為例,基本使用步驟如下:(1)接上電源,并連接電池。(推薦使用1200W27VDC電源)

鋰電池和充電器介紹第一百二十一頁,共188頁。(2)選擇電源類型,該充電器有Battery(電瓶或充電站)和DCPowerSupply(電源供應(yīng)器)兩種選擇,推薦選擇后者。(3)設(shè)置充電參數(shù)推薦選擇HIGHPOWER模式,同時(shí)充電電池?cái)?shù)量:如果是一塊,選擇“NO”,如果是兩塊,選擇“2P”,最大可選擇“9P”。充電模式和充電電流:充電電流10A。

鋰電池和充電器介紹第一百二十二頁,共188頁。放電電流:推薦選擇默認(rèn)值4A。OnlyCharge(僅充電):推薦選擇“OnlyCharge”以上步驟執(zhí)行完成后,按確認(rèn)鍵,系統(tǒng)進(jìn)行電池檢測(cè),檢測(cè)正常后,再按確認(rèn)鍵,開始充電。鋰電池和充電器介紹第一百二十三頁,共188頁。電池與充電器使用注意事項(xiàng)1、充電

充電電流:充電電流不得超過最大充電電流(一般情況下為0.5~1.0C或以下),使用高于推薦電流充電將可能引起電池的充放電性能、機(jī)械性能和安全性能的問題,并可能導(dǎo)致發(fā)熱或泄漏。

充電電壓:充電電壓不得超過規(guī)定的限制電壓(4.2V/單體電池),4.25V為每單片充電電壓的最高極限。

充電溫度:電池必須在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電,否則電池易受損壞。當(dāng)電池表面溫度異常時(shí)(指電池表面溫度超過50°C),應(yīng)立即停止充電。

反向充電:正確連接電池的正負(fù)極,嚴(yán)禁反向充電。若正負(fù)極接反,將無法對(duì)電池進(jìn)行充電。鋰電池和充電器介紹第一百二十四頁,共188頁。2、放電

放電電流:放電電流不得超過規(guī)定的最大放電電流,過大電流放電會(huì)導(dǎo)致容量劇減并導(dǎo)致電池過熱膨脹。放電溫度:電池必須在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)放電。當(dāng)電池表面溫度超過70°C時(shí),要暫時(shí)停使用,直到電池冷卻到室溫為止。

過放電:過放電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞,放電時(shí)不得使單片電池的電壓低于3.6V。

3、貯存

電池應(yīng)放置在陰涼的環(huán)境下貯存,長期存放電池時(shí)(超過3個(gè)月),建議置于溫度為10-25°C且低溫度無腐蝕性氣體的環(huán)境中。電池在長期貯存過程中每3個(gè)月充放電一次以保持電池活性,并保證每個(gè)電芯電壓在3.7~3.9V范圍內(nèi)。鋰電池和充電器介紹第一百二十五頁,共188頁。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百二十六頁,共188頁。概述多旋翼飛行器在整個(gè)飛行系統(tǒng)中作為飛行的載體,根據(jù)飛行的實(shí)際需要(比如:載重)不一樣,需要選擇不一樣的飛行器作為合適的載體。一般情況下,根據(jù)多旋翼飛行器的尺寸大小及可操作性,可以將多旋翼飛行器分為:大眾用戶級(jí),DIY用戶級(jí)和專業(yè)用戶級(jí)三個(gè)類別。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百二十七頁,共188頁。大眾用戶級(jí)多旋翼飛行器——Phantom2Vision+Phantom2Vision+的介紹秉承Phantom系列的簡單易用,Phantom2Vision+是真正意義上第一款到手即飛的航拍飛行器,不需要任何形式的DIY。高精度的三軸陀螺穩(wěn)定云臺(tái),可以主動(dòng)抵消飛機(jī)帶來的抖動(dòng),Phantom2Vision+猶如空中三腳架,能夠拍出令人驚嘆的航拍畫面。借助內(nèi)置慣性導(dǎo)航傳感器與GPS,Phantom2Vision+可以在空中穩(wěn)定懸停。支持用戶預(yù)設(shè)最多16個(gè)航點(diǎn)!規(guī)劃航線,自動(dòng)飛行,航拍更得心應(yīng)手。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百二十八頁,共188頁。特性雷達(dá)鎖定&自動(dòng)返航雷達(dá)鎖定:手機(jī)上實(shí)時(shí)顯示飛機(jī)的方位朝向和飛行參數(shù)等。自動(dòng)返航:飛行器在超出遙控距離后也能自動(dòng)返回起飛點(diǎn)并自動(dòng)降落,免去后顧之憂。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百二十九頁,共188頁。飛行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示飛行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)屏幕上,隨時(shí)掌控飛行狀態(tài)。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十頁,共188頁。三軸陀螺穩(wěn)定云臺(tái)高精度的三軸陀螺穩(wěn)定云臺(tái),可以主動(dòng)抵消相機(jī)的抖動(dòng),讓Phantom2Vision+如同紋絲不動(dòng)的空中三角架,拍出令人驚嘆的航拍畫面。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十一頁,共188頁。相冊(cè)同步可以通過Wi-Fi將儲(chǔ)存在相機(jī)SD卡內(nèi)的照片與視頻同步到手機(jī)相冊(cè),免去上傳至電腦的麻煩。安全飛行特性因安全和責(zé)任的考慮,Phantom2系列增加飛行區(qū)域限制功能。飛行器在靠近全球主要機(jī)場(chǎng)時(shí),在機(jī)場(chǎng)中心一定區(qū)域范圍內(nèi),飛行器的飛行將會(huì)受到限制。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十二頁,共188頁。Phantom2Vision+與其它Phantom飛行器的區(qū)別多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十三頁,共188頁。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十四頁,共188頁。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十五頁,共188頁。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十六頁,共188頁。DIY用戶級(jí)多旋翼飛行器——FlameWheelF450FlameWheelF450的介紹FlameWheel(風(fēng)火輪)系列產(chǎn)品是DJI開發(fā)的多旋翼飛行平臺(tái)。配合DJI的WooKong-M或Naza-M自動(dòng)駕駛系統(tǒng),可完成懸停、巡航、甚至滾轉(zhuǎn)等飛行動(dòng)作,廣泛應(yīng)用于休閑娛樂、航拍以及FPV等航模運(yùn)動(dòng)中。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十七頁,共188頁。特性超高強(qiáng)度材料力臂采用PA66+30GF超高強(qiáng)度材料制成,耐摔、耐撞擊。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十八頁,共188頁。集成PCB板連線配備高強(qiáng)度復(fù)合PCB電路板,使電調(diào)、電源等連線更加快捷、安全。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百三十九頁,共188頁。超大安裝空間采用優(yōu)化設(shè)計(jì),為各種飛控系統(tǒng)及配件提供充足的安裝空間。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十頁,共188頁。炫彩力臂紅、白、黑三種力臂顏色供用戶選擇搭配,讓飛行更加炫麗多彩。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十一頁,共188頁。專業(yè)用戶級(jí)多旋翼飛行器——SpreadingWingsS1000SpreadingWingsS1000的介紹S1000是一款專業(yè)級(jí)載機(jī),具有便攜易用、操作友好、安全穩(wěn)定等特點(diǎn),是專業(yè)航拍應(yīng)用的不二選擇。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十二頁,共188頁。特性安全穩(wěn)定(1)S1000采用V型8旋翼設(shè)計(jì),配合DJI飛控使用時(shí)即使某一軸被意外停止工作也能最大幅度保證飛機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)。(2)機(jī)身板內(nèi)部集成了含DJI專利同軸接頭的電源分布設(shè)計(jì);主電源線選用AS150防火花插頭與XT150的組合,可以防止用戶插錯(cuò)電池極性,也能有效的防止電池自短路。

(3)從中心板到機(jī)臂、起落架等多處均使用全碳纖維材料,系統(tǒng)在低自重的基礎(chǔ)上做到了最高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十三頁,共188頁。專業(yè)級(jí)載機(jī)(1)整機(jī)自重約4Kg,最大起飛重量約11Kg。(2)云臺(tái)安裝架下移設(shè)計(jì),集合系統(tǒng)標(biāo)配收放起落架。(3)全新的懸掛設(shè)計(jì)以及電機(jī)減震設(shè)計(jì)。新電池托盤位置設(shè)計(jì),方便用戶安裝電池,電池更加穩(wěn)固。(4)支持當(dāng)前所有的Z15云臺(tái)。(5)為A2優(yōu)化的安裝與布線設(shè)計(jì),并允許A2天線遠(yuǎn)離碳纖維、金屬等材料,獲得更加良好的信號(hào)質(zhì)量。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十四頁,共188頁。便攜、易用(1)所有機(jī)臂均可向下折疊、配合1552折疊槳,可使整機(jī)運(yùn)輸體積最小化。(2)只需抬起機(jī)臂、鎖緊機(jī)臂卡扣、給系統(tǒng)上電,就已經(jīng)進(jìn)入了飛行就緒狀態(tài)。(3)中心架在提供3組XT60供電插座的同時(shí),還預(yù)留了8處設(shè)備安裝位。操縱性(1)所有機(jī)臂采用8°內(nèi)傾和3°側(cè)傾設(shè)計(jì)。(2)力臂內(nèi)置40A高速電調(diào)、使4114pro電機(jī)在配合1552高效折疊槳工作在6S電源時(shí),獲得單軸最大近2.5Kg的強(qiáng)勁推力輸出。多旋翼無人飛行器常見機(jī)型介紹第一百四十五頁,共188頁。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百四十六頁,共188頁。概述多旋翼飛行控制系統(tǒng)是整個(gè)飛行系統(tǒng)的核心,其安裝和調(diào)試至關(guān)重要。目前普遍常用的DJI多旋翼飛行控制系統(tǒng)有:Naza-M,WooKong-M和A2。其中,Naza-M主要適用于普通用戶和DIY用戶,推薦安裝在小型的多旋翼飛行器上;WooKong-M和A2主要適用于專業(yè)用戶,適合安裝在相對(duì)較大的多旋翼飛行器上。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試Naza-MWooKong-MA2第一百四十七頁,共188頁。NAZA-M飛行控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試NAZA-M介紹Naza-M“哪吒”是DJI多旋翼新一代輕量級(jí)控制平臺(tái),不同于WooKoog-M著重于大載重與專業(yè)航拍的應(yīng)用,它在繼承了DJI產(chǎn)品優(yōu)異的飛行穩(wěn)定性的同時(shí),提供了卓越的手感和機(jī)動(dòng)性。特性支持九種多旋翼類型多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百四十八頁,共188頁。免費(fèi)開放地面站

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百四十九頁,共188頁。智能方向控制(IOC)在普通飛行過程中,飛行器的飛行前向?yàn)轱w行器的機(jī)頭朝向。啟用智能方向控制后,在飛行過程中,飛行器的飛行前向與飛行器機(jī)頭朝向沒有關(guān)系。在使用航向鎖定時(shí),飛行前向和主控記錄的某一時(shí)刻的機(jī)頭朝向一致。在使用返航點(diǎn)鎖定時(shí),飛行前向?yàn)榉岛近c(diǎn)到飛行器的方向。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十頁,共188頁。斷槳保護(hù)功能(六軸及以上的機(jī)型)斷槳保護(hù)功能是指在姿態(tài)或GPS姿態(tài)模式下,飛機(jī)意外缺失某一螺旋槳?jiǎng)恿敵鰰r(shí),飛機(jī)可以采用犧牲航向軸控制的辦法,繼續(xù)保持飛行水平姿態(tài)。此時(shí)飛機(jī)可以繼續(xù)被操控,并安全返航。失控返航&一鍵返航當(dāng)飛行器與遙控器之間,因?yàn)榭刂凭嚯x太遠(yuǎn)或者信號(hào)干擾失去聯(lián)系時(shí),系統(tǒng)將觸發(fā)失控保護(hù)功能,在GPS信號(hào)良好的情況下,自動(dòng)觸發(fā)自動(dòng)返航安全著陸功能。此外還新增加了遙控器開關(guān)觸發(fā)自動(dòng)返航的功能,無需進(jìn)入失控保護(hù)模式。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十一頁,共188頁。NAZA-M安裝調(diào)試以FlameWheelF450為例,具體安裝調(diào)試步驟如下:連接(端口說明)

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十二頁,共188頁。連接(端口說明)

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十三頁,共188頁。連線

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十四頁,共188頁。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十五頁,共188頁。安裝調(diào)試安裝驅(qū)動(dòng)程序和調(diào)參軟件

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十六頁,共188頁。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十七頁,共188頁。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十八頁,共188頁。多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百五十九頁,共188頁。使用調(diào)參軟件進(jìn)行調(diào)試

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十頁,共188頁。推薦感度參數(shù)

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十一頁,共188頁。WKM飛行控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試WKM介紹DJIWooKongMulti-rotor(WKM)是一款多旋翼飛行控制系統(tǒng)。無論是搭載專業(yè)的還是業(yè)余的多旋翼飛行器平臺(tái),WKM都可以為其提供穩(wěn)定的自主平衡和精準(zhǔn)的GPS定位懸停功能。多旋翼飛行器平臺(tái)從四槳到八槳,WKM均適用。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十二頁,共188頁。特性適用九種常用多旋翼平臺(tái)/支持用戶自定義電機(jī)混控

四旋翼—–I型,X型

六旋翼—–I型,V型,Y型,IY型

八旋翼—–X型,I型,V型

面向商用及工業(yè)用多旋翼平臺(tái)的高度產(chǎn)品化的飛控系統(tǒng)。安裝簡單,設(shè)置便捷,使用穩(wěn)定。內(nèi)置云臺(tái)增穩(wěn)功能WooKong-M的云臺(tái)穩(wěn)定功能適用于幾乎全部的兩軸穩(wěn)定云臺(tái)結(jié)構(gòu),只需要通過一次性的參數(shù)設(shè)定,系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)整個(gè)飛機(jī)的飛行姿態(tài),對(duì)云臺(tái)進(jìn)行及時(shí)的矯正和調(diào)整,使鏡頭保持在一個(gè)穩(wěn)定的角度,增加航空拍攝的穩(wěn)定度。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十三頁,共188頁。支持iPad地面站支持iPad3,iPad4,iPadmini,僅需配備一個(gè)藍(lán)牙電臺(tái)和BTU模塊。不需要冗長的數(shù)據(jù)連接線,利用地面站控制飛行器,更加輕松簡單,就像在iPad上玩游戲一樣。手機(jī)版調(diào)參軟件支持iPhone4s,iPhone5,iPad3,iPad4,iPadmini,iPod5,僅需一個(gè)內(nèi)含藍(lán)牙模塊的LED指示燈,即可隨時(shí)使用移動(dòng)設(shè)備調(diào)參。利用低功耗藍(lán)牙通信,最大限度降低調(diào)參對(duì)移動(dòng)設(shè)備電能的消耗,自動(dòng)保存上次連接記錄,密碼機(jī)制保證安全鏈接。普通接收機(jī)、PPM接收機(jī)及S-BUS支持適用于市場(chǎng)上絕大多數(shù)的遙控器和接收機(jī)設(shè)備,PCM或2.4GHz,簡單應(yīng)用,提供更多選擇。同時(shí)WooKong-M也增加了對(duì)PPM接收機(jī)設(shè)備的支持,安裝PPM接收機(jī)后內(nèi)部布線格局將變得更為簡潔美觀。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十四頁,共188頁。電源管理模塊專門為WooKong-M系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源管理模塊。其主要功能是產(chǎn)生兩路電源分別為整個(gè)WooKong-M系統(tǒng)與接收機(jī)供電,同時(shí)還提供了一個(gè)測(cè)量動(dòng)力電池電壓的接口,以及兩個(gè)Can-Bus擴(kuò)展,用于電壓檢測(cè)和報(bào)警機(jī)制。內(nèi)置減震設(shè)計(jì)無需再額外安裝外框架或減震墊,只需要簡單粘貼在機(jī)身上,不僅大大縮小了體積,減輕了重量,并簡化了安裝流程。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十五頁,共188頁。精準(zhǔn)定位懸停有了WooKong-M的支持,多旋翼飛行器可以鎖定經(jīng)緯度和高度精確懸停,哪怕在風(fēng)力較大的情況,也同樣可以在很小范圍內(nèi)穩(wěn)定懸停。精度可以達(dá)到水平≤2米,高度≤0.5米。高精度控制/駕車般手感有了WooKong-M的輔助,控制飛機(jī)的手感就像駕駛汽車一樣簡單,直觀,控制力強(qiáng),控制飛機(jī)的飛行本身,已經(jīng)成為一項(xiàng)輕松和精確的操作,飛行員可以把注意力更多集中在其他的工作上,如控制拍攝角度,而不必緊張于駕駛本身。

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十六頁,共188頁。WKM安裝調(diào)試以SpreadingWingsS800EVO為例,具體安裝調(diào)試步驟如下:安裝連接

多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試第一百六十七頁,共188頁。安裝連接

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