无人机教材ppt课件.ppt

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1、1,目录,第一章 无人机及飞控手简介 1.1 无人机的发展历史及应用 1.2 无人机飞控手的市场需求及专业前景 1.3 无人机飞控手的技术人才优势及就业领域第二章 多旋翼无人机的构造及飞行原理 2.1多旋翼无人机的构造及各部件的功能 2.2多旋翼无人机的飞行原理第三章 多旋翼无人机的飞行控制系统 3.1飞行控制系统的作用 3.2飞行控制系统的部件名称及其功能 3.3飞行控制系统的主要功能及控制模式 3.4飞行控制系统的地面站,第四章 多旋翼无人机的配件及注意事项 4.1遥控器的介绍及安装调试 4.2锂聚合物电池的介绍及其参数 4.3充电器的介绍及其特性 4.3电池及充电器的使用注意事项第五章

2、多旋翼无人机的航拍技巧 5.1航拍的起源和历史 5.2航拍的构图 5.3航拍的曝光和景深控制 5.4 航拍的影调色温后期剪辑第六章 多旋翼无人机常见机型介绍,第一章 无人机 及飞控手简介,1.1 无人机的发展历史及应用1.2 无人机飞控手的市场需求及专业前景1.3 无人机飞控手的技术人才优势及就业领域,1.1 无人机的简介及应用,无人机：无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV” ，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。,无人机的发展历史：,1903年12月17日，莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1号”在美国北卡莱纳州试飞成功。,1910年，在莱特兄弟所取得的成功

3、的鼓舞下，来自俄亥俄州的年轻军事工程师查尔斯科特林建议使用没有人驾驶的飞行器：用钟表机械装置控制飞机，使其在预定地点抛掉机翼并像炸弹一样落向敌人。在美国陆军的支持和资助下，他制成并试验了几个模型，取名为“科特林空中鱼雷”、“科特林虫子”。 1933年，英国研制出了第一架可复用无人驾驶飞行器“蜂王”。使用3架经修复的“小仙后”双翼机进行试验，从海船上对其进行无线电遥控，其中2架失事，但第三架试飞成功，使英国成为第一个研制并试飞成功无线电遥控靶机的国家0。,德国科学家领先数十年,实际上直到80年代底以前，世界上每一种研制成功的无人机都是以V-1巡航导弹或“福克-沃尔夫”（Fw 189）飞机的构造思

4、想为基础。,德国“V-1”导弹,二战期间，美国海军首先将无人机作为空面武器使用。1944年，美国海军为了对德国潜艇基地进行打击，使用了由B-17轰炸机改装的遥控舰载机。 美国特里达因瑞安公司生产的“火蜂”系列无人机是当时设计独一无二、产量最大的无人机。1948-1995年，该系列无人机产生多种变型：无人靶机（亚音速和超音速），无人侦察机，无人电子对抗机，无人攻击机，多用途无人机等。美国空军、陆军和海军多年来一直在使用以BQM-34“火蜂”靶机为原型研制的多型无人机。,美国“火蜂”无人机,上世纪70-90年代及其以后，以色列军事专家、科学家和设计师对无人驾驶技术装备的发展做出了突出贡献，并使以色

5、列在世界无人驾驶系统的研制和作战使用领域占有重要地位。,以色列“侦察兵”无人机,8090年代，除了美国和以色列外，其他国家的许多飞机制造公司也在从事无人机的研制与生产。 西方国家中在无人机研制与生产领域占据领先位置的是美国。今天，美军有用于各指挥层次从高级司令部到营、连长的全系列无人侦察机。许多无人机可以携带制导武器（炸弹、导弹）、目标指示和火力校射装置。最著名的是“捕食者” 可复用无人机，世界上最大的无人机“全球鹰”，“影子-200”低空无人机， “扫描鹰”小型无人机，“火力侦察兵” 无人直升机。,美国“全球鹰”无人机,美国“捕食者”无人机,美国“影子200”无人机,美国“扫描鹰”无人机,美

6、国“火力侦察兵”无人直升机,无人机在各个领域的应用范围,在军事上，无人机已成为新世纪各国武器装备上最大的亮点。在民用领域用途更加广泛，它既可以应用于抢险救灾、航测航摄、国土资源管理、生态环境保护、城镇规划与市政管理、土地利用调查、水资源开发领域，也可用于电力线路巡线、高速公路巡查、林业部门防火、农业部门测产、病虫害监测与防治等作业。未来，电动化，智能化和多轴化将是无人机的发展趋势。可以说，无人机的推广使用，提高了工作效率，减少了工作成本，降低了伤亡事故的发生概率。而且过去无法完成的工作，现在由无人机可以非常轻松的完成。,地图测绘,农业植保,电力巡线,消防救援,交通监管,警用无人机的应用,全国公

7、安系统警用无人机巡逻、执勤、违法干预工作确定在黑吉辽三省首先开展，将率先在辽宁省锦州市公安系统进行试点、试飞。根据公安部统一部署，我省警用无人机的试点、试飞工作将首先应用在交警巡逻、执勤工作中，年底前将在高速交警巡逻、执勤中率先试用。目前，与警用无人机在高速公路巡逻、执勤、违法干预工作相关的警察飞控手、运维人员、技术人员、航管人员、保障人员的培训教育方案已经在中国机器人运动工作委员会、北京航空航天大学等科研单位的通力合作下编写完成。,无人机在素质体育教育中的应用,神州通信集团以提高国家科技创新能力，推动素质教育，提升国家竞争力为宏伟目标，首次将旋翼无人机机器人运动与素质教育更加有效的融合在一起

8、，丰富了我国空中机器人运动项目。在第一届中国中关村机器人科技运动会中，以多旋翼无人机用来获取对方情报，助力比赛获得胜利。中国中关村机器人科技运动会在全国范围内选拔高素质人才，让无人机机器人真正的在行业内各个领域发挥出其潜在的应用价值。2014年，黑龙江神通文化俱乐部与浙江天海基业科技有限公司已签署了无人机战略合作协议，购入50万架无人机用于全国范围内的机器人教育培训、机器人运动竞赛和无人机领域专业人才的培养，同时为工业领域、民用领域和科学研究领域提供服务。,无人机的特点,优点1.避免牺牲空勤人员，因为飞机上不需要飞行人员，所以最大可能地保障了人的生命安全。2.无人机尺寸相对较小，设计时不受驾驶

9、员生理条件限制，可以有很大的工作强度，不需要人员生存保障系统和应急救生系统等，大大地减轻了飞机重量。3.制造成本与寿命周期费用低，没有昂贵的训练费用和维护费用，机体使用寿命长，检修和维护简单。4.无人机的技术优势是能够定点起飞，降落，对起降场地的条件要求不高，可以通过无线电遥控或通过机载计算机实现远程遥控。,缺点1.主要表现在生存力低，在与有较强防空能力的敌人作战时，无优势可言。2.无人机速度慢，抗风和气流能力差，在大风和乱流的飞行中，飞机易偏离飞行线路，难以保持平稳的飞行姿态。3.无人机受天气影响较大，结冰的飞行高度比过去预计的要低，在海拔3000-4500m的高度上，连续飞行10-15mi

10、n后会使飞机受损。4.无人机的应变能力不强，不能应付意外事件，当有强信号干扰时，易造成接收机与地面工作站失去联系。5.无人机机械部分也有出现故障的可能，一旦出现电子设备失灵现象，那对无人机以及机载设备将是致命的。,无人机的种类,无人飞行器的种类繁多，主要包括飞艇、固定翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机、变翼无人机、旋翼式无人机等。,飞艇,固定翼无人机,伞翼无人机,扑翼无人机,变翼无人机,旋翼式无人机多旋翼,旋翼式无人机直升机,多旋翼飞行器也称为多轴飞行器，是直升机的一种，飞行器的机动性通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。相比传统的单水平旋翼直升机，它构造精简，易于维护，操作简便，稳定性高且携带方

11、便。常见的多旋翼飞行器，如：四旋翼，六旋翼和八旋翼，被广泛用于影视航拍、安全监控、农业植保、电力巡线等领域。,1.2 无人机飞控手的市场需求及专业前景,无人机飞控手的市场需求 据统计，目前全球民用无人机已经形成了大约1000 亿美元的市场规模，并且随着技术的发展，其市场前景和商业潜力将会更加广阔。随着大量无人机进入各行各业，飞控手的市场需求也随之大量增加，特别是高素质、经验丰富的飞控手更是一人难求。黑龙江省机器人运动协会响应国家号召，与哈尔滨工程大学联合开班授课，聘请资深教授、业内的专家学者进行无人机相关实践授课，理论实践相结合的教学模式深入学习，对市面上常见的多旋翼类飞行器剖解分析，由浅入深

12、，图文并茂地讲解了其原理、使用方法、实用技巧、成功案例、维护保养等。希望飞控手通过对无人机详细的学习，能够达到比较熟练地操作使用市面上大多数的多旋翼类无人机，并且掌握一定的理论知识，为后续的提高和发展积累一些宝贵的知识和经验。,低空无人机操控技术属于新兴技术，属高新前沿科技产业。随着科技的发展，无人机应用除军事用途外，在民用领域也越来越广阔。由于无人机具有运行成本低、无人员伤亡风险、机动性能好、可进行超视距飞行、使用方便高效等特点，目前已被成功应用于影视航拍、测绘航测、高压线巡查、地址勘探、救灾救援、农药喷洒、商业表演等领域，越来越多的行业正希望用无人机取代传统的工作方式。但是由于我国低空无人

13、机操控技术起步较晚，培训机构较少，当下无人机研发、生产、应用等机构对低空无人机操控人才的需求非常迫切，人才需求缺口大、供不应求。无人机飞控师将是令人向往的高薪职业，又是国家紧缺人才之一。,专业前景,1.3 无人机飞控手的技术人才优势及就业领域,技术优势： 无人机技术是一项涉及多个技术领域的综合技术，它对通信、传感器、人工智能和发动机技术有比较高的要求。无人机与所需的控制、拖运、储存、发射、回收、信息接收处理装置统称为无人机系统。 作为民用无人机，我国测绘局、地震局、环保部、公安部、建设部等国家机构，先后推动在全国范围内的无人机应用部署，造成了无人机操控人员的严重缺乏；另一方面，无人机航测遥感技

14、术的应用主体主要集中在测绘遥感、环境保护、矿产能源勘探海洋监测、土地调查、水资源开发、农业物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、林火监测、公共安全、国防事业、应急救灾等政府部门，这就造就了航模与无人机相关工作人员的工作条件优越，待遇优厚，成为新时代兴起的新型“金饭碗”。,人才优势： 据统计,在2009-2047无人机发展规划中指出，到2016年，无人机人力需求：无人机飞控师（约60000人），传感器操作手（约15000人），任务协调员（约9000人），处理分析和分发（约30000人），维护人员（约10000人）,小型无人机系统操作员（约15000人），总计约15万

15、人。 我国的无人机发展速度极快，无论在军事领域还是在民用领域都有大量人才需求，据初步估算，我国到2018年需要的无人机操作维护等人员可达50万人。如此可见，无人机人力资源供不应求，具备实际操作能力的无人机操控及维修维护人员将成为炙手可热的高薪人才。在我国就业形势异常严峻的大背景下，无人飞机操控手显示出超强的竞争力！,就业领域,1.国家政府单位的遥感、遥测、应急等信息化部门。 如公安系统、地理信息科研部门、国土资源部门、高速公路管理部门、环保鉴测部门、林业部门、电力部门能源部门、电视媒体部门等；2.从事遥感、遥测、数字化建设，航模研发制造等低空空间技术领域的企事业单位； 3.其他各种无人机应用行

16、业，例如影视拍摄、广告、庆典等。 4.机器人体育项目领域：裁判员、教练员、专业教师等。,行业待遇,行业资费,行业资讯,无人机进入“持证飞行”时代 千亿美元市场待开发从8月1日起，我国相关行业协会开始对无人机操作培训机构进行审核，这意味着我国首批持有合法“驾照”的无人机操作手有望于本月内正式上岗。新规落地，也标志着我国民用无人机真正进入有序发展的新阶段。分析人士预计，目前全球民用无人机已经形成了大约1000亿美元的市场规模，无人机产业未来巨大的前景值得期待。无人机进入“持证飞行”时代，我国无人机行业进入有序发展阶段，行业发展有望加速。,行业资讯,Skycatch：无人机飞入普通企业代替人工采集美

17、国连线（wired）杂志近日刊登了一篇关于无人机服务公司Skycatch未来前景的一篇分析文章。文章认为，Skycatch开创的无人机数据采集服务未来可能成为一种全球性业务。一架从远程降落场出发的无人机开往爆破现场并拍摄视频，然后，矿场工作人员以慢镜头方式反复播放这些视频，以确保所有的炸药都被引爆。矿场地面数据采集只是Skycatch无人机的许多用途之一。 Skycatch不出售无人机，它只提供数据采集服务，就像亚马逊和谷歌为其他公司提供云计算服务一样。其他公司可以利用Skycatch的无人机提供的地面数据采集服务，而无需创建并管理自己的无人机机队。像谷歌公司最近收购的卫星图像公司Skybox

18、一样，Skycatch正在为高分辨率空中成像服务的普及而工作。但是，无人机数据采集服务的使用并不像云服务的使用那么简单。,行业资讯,无人机大会今日召开 千亿市场需求飞控师第五届中国无人机大会暨展览会7月9日起在在北京展览馆举办。据了解，作为世界各国的军民用前沿装备，无人机综合集成航空技术、信息技术、控制技术、测控技术、传感技术以及新材料、新能源等多学科技术，代表着未来航空业的发展方向。目前，我国无人机在多个领域包括国土资源勘探、海洋遥感监测等领域都有相关应用。业内人士预计，在航空装备无人化、小型化和智能化的趋势下，未来20年我国民用无人机市场需求有望达到460亿元，无人机操控工程师专业人才更是

19、凤毛麟角，今后，无人机市场需求的技术人才将达上百万。而目前全球民用无人机已经形成了大约1000亿美元的市场规模。另外，此前海外的谷歌、亚马逊等新科技巨头，国内的国家电网的国企大佬均已纷纷涉足无人机的应用和开发，无人机产业未来巨大的前景值得期待。,图片介绍,图片介绍,民用无人机空中交通管理办法,为了加强对民用无人机飞行活动的管理，规范其空中交通管理的办法，保证民用航空活动的安全，现将有关民用无人机空中交通管理的有关问题规定如下：一、民用无人机应当依法从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋检测、科学实验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的

20、飞行活动。二、民用无人机活动及其空中交通管理应当遵守相关法规和规定，其中包括中华人民共和国民用航空法、中华人民共和国飞行基本规则、通用航空飞行管制条例及民航局规章等。三、组织实施民用无人机活动的单位和个人应当按照通用航空飞行管制条例等规定申请划设和使用空域，接受飞行活动管理和空中交通服务，保证飞行安全。,四、为了避免对运输航空飞行安全的影响，未经地区管理局批准，禁止在民用运输机场飞行空域内从事无人机飞行活动。申请划设民航无人机临时飞行空域时，应当避免与其它载人民用航空器在同一空域内飞行。五、由于无人机飞行过程中无执行任务机长，为了保证飞行安全，由无人机操控人员承担规定的机长权利和责任，并应当在

21、飞行计划申请时明确无人机操控人员。六、组织实施民用无人机活动的单位或者个人应当具备监控或者掌握其无人机飞行动态的手段，同时在飞行活动过程中与相关管制单位建立可靠的通信联系，及时通报情况，接受空中交通管制。发生无人机飞行活动不正常情况，并且可能影响飞行安全和公共安全时，组织实施民用无人机活动的单位或者个人应当立刻向相关管制单位报告。,七、在临时飞行空域内进行民用无人机飞行活动，由从事民用无人机飞行活动的单位、个人负责组织实施，并对其安全负责。八、民航空管单位应当按照有关法规和本规定的要求对民用无人机飞行活动进行空中交通管理。不得在一个划定为无人机活动的空域内同时为民用无人机和载人航空器提供空中交

22、通服务。九、民用航空器机组人员发现无人机飞行活动应当及时向相关空中交通管制部门报告。空中交通管制单位发现区域内有无人机活动或者收到相关报告，应当向所管制的航空器通报无人机活动情报，必要时提出避让建议，并按要求向相关管制单位、空管运行管理单位和所在地的民航监管局通报。,十、民用无人机活动中使用无线电频率、无线电设备应当遵守国家无线电管理法规和规定，且不得对航空无线电频率造成有害干扰。民用无人机遥控系统不得使用航空无线电频率。在民用无人机上设置无线电设备，使用航空无线电频率的，应当向民用航空局无线电管理委员会办公室提出申请。十一、未经批准，不得在民用无人机上发射语音广播通信信号。十二、使用民用无人

23、机应当遵守国家有关部门发布的无线电管制命令。,第二章多旋翼无人机的构造及飞行原理,2.1多旋翼无人机的构造及各部件的功能2.2多旋翼无人机的飞行原理,2.1多旋翼无人机的构造及各部件的功能,一、多旋翼无人机的组成： 多旋翼无人机主要由机架、电机、电调和桨叶组成，为了满足实际飞行需要，一般还需要配备电池、遥控器及飞行辅助控制系统。,二、多旋翼无人机各部件的功能： 机架是指多旋翼飞行器的机身架，是整个飞行系统的飞行载体。一般使用高强度重量轻的材料，例如碳纤维、PA66+30GF等材料。,风火轮F550(PA66+30GF),筋斗云S1000(碳纤维),电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机

24、电一体化产品。在整个飞行系统中，起到提供动力的作用。,电调全称电子调速器，英文electronic speed controller,简称ESC。在整个飞行系统中，电调主要提供驱动电机的指令，来控制电机，完成规定的速度和动作等。,桨叶是通过自身旋转，将电机转动功率转化为动力的装置。在整个飞行系统中，桨叶主要起到提供飞行所需的动能。按材质一般可分为尼龙桨，碳纤维桨和木桨等。,尼龙桨,碳纤维桨,木桨,电池是将化学能转化成电能的装置。在整个飞行系统中，电池作为能源储备，为整个动力系统和其他电子设备提供电力来源。目前在多旋翼飞行器上，一般采用普通锂电池或者智能锂电池等。,普通锂电池,智能锂电池,遥控系

25、统由遥控器和接收机组成，是整个飞行系统的无线控制终端。,遥控器,接收机,飞行控制系统集成了高精度的感应器元件，主要由陀螺仪（飞行姿态感知），加速计，角速度计，气压计，GPS及指南针模块（可选配），以及控制电路等部件组成。通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。根据机型的不一样，可以有不同类型的飞行辅助控制系统，有支持固定翼、多旋翼及直升机的飞行控制系统。,A2多旋翼飞控,NAZA多旋翼飞控,ACE ONE多旋翼飞控,NAZA-H多旋翼飞控,2.2多旋翼无人机的飞行原理,多旋翼飞行器是通过调节多个电机转速来改变螺旋桨转

26、速，实现升力的变化，进而达到飞行姿态控制的目的。多旋翼飞行原理详解 以四旋翼飞行器为例，飞行原理如下图所示，电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应全被抵消。与传统的直升机相比，四旋翼飞行器的优势：各个旋翼对机身所产生的反扭矩与旋翼的旋转方向相反，因此当电机1和电机3逆时针旋转时，电机2和电机4顺时针旋转，可以平衡旋翼对机身的反扭矩。,一般情况下，多旋翼飞行器可以通过调节不同电机的转速来实现4个方向上的运动，分别为：垂直、俯仰、横滚和偏航。,垂直运动，即升降控制 在图（a）中，两对电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增

27、加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。,俯仰运动，即前后控制 在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕

28、y轴旋转（方向如图所示），同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。,横滚运动，即左右控制 与图（b）的原理相同，在图（c）中，改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，便可以使机身绕x轴方向旋转，从而实现飞行器横滚运动。,偏航运动，即旋转控制 四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋

29、翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图（d）中，当电机1和电机3的转速上升，电机2和电机4的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动，从而实现飞行器的偏航运动。,第三章、多旋翼无人机的飞行控制系统,3.1飞行控制系统的作用3.2飞行控制系统的部件名称及其功能3.3飞行控制系统的主要功能及控制模式3.4飞行控制系统的地面站,3.1飞行控制系统的作用,飞行控制系统通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行

30、。 在没有飞行控制系统的情况下，有很多的专业飞手经过长期艰苦的练习，也能控制飞行器非常平稳地飞行，但是，这个难度和要求特别高，同时需要非常丰富的实战经验。如果没有飞行控制系统，飞手需要时时刻刻关注飞行器的动向，眼睛完全不可能离开飞行器，时时刻刻处于高度紧张的工作状态。而且，人眼的有效视距是非常有限的，即使能稳定地控制飞行，但是控制的精度也很可能满足不了航拍的需求，控制距离越远，控制精度越差。还有，对于不同的拍摄需求，以及面临不同的拍摄环境或条件，人为飞行控制更是难上加上，甚至根本不可能实现。 飞行控制系统是目前实现简单操控和精准飞行的必备武器。,3.2飞行控制系统的部件名称及其功能,飞行控制系

31、统一般主要由主控单元、IMU（惯性测量单元）、GPS指南针模块、LED指示灯模块等部件组成。 主控单元是飞行控制系统的核心，通过它将IMU、GPS指南针、舵机和遥控接收机等设备接入飞行控制系统从而实现飞行器自主飞行功能。除了辅助飞行控制以外，某些主控器还具备记录飞行数据的黑匣子功能，比如：DJI的Ace One。主控单元还能通过USB接口，进行飞行参数的调节和系统的固件升级。,IMU（惯性测量单元），包含3轴加速度计、3轴角速度计和气压高度计，是高精度感应飞行器姿态、角度、速度和高度的元器件集合体，在飞行辅助功能中充当极其重要的角色。,GPS指南针模块，包含GPS模块和指南针模块，用于精确确定

32、飞行器的方向及经纬度。对于失控保护自动返航，精准定位悬停等功能的实现至关重要。,LED指示灯模块，用于实时显示飞行状态，是飞行过程中必不可少的，它能帮助飞手实时了解飞行状态。,3.3飞行控制系统的主要功能及控制模式,一、飞行控制系统的主要功能： 1、实现精准定位悬停 飞行控制系统，由于配置有GPS指南针模块，可以实现锁定经纬度和高度的精准定位。即使碰到有风或者其它外力的作用下，飞行控制系统也能通过主控制单元发出的定位指令来自主控制飞行器以实现精准定位悬停。,2、智能失控保护/自动返航降落 飞行控制系统能自动记录返航点，当飞行过程中，出现控制信号丢失，即无线遥控控制链路中断的情况，飞行控制系统能

33、自动计划返航路线，实现自动返航和降落，使飞行或航拍更加安全可靠。,3、低电压报警或自动返航降落 由于多旋翼飞行系统普遍采用电池供电的方式，巡航时间有限。为保证更高效地完成飞行作业任务，飞行控制系统的低电压报警功能会及时通过LED指示灯提醒飞手当前的电压状态，在紧急的情况下，还可以实现自主返航或者降落，以保证整个飞行系统的安全。4、内置（两轴）云台增稳功能 云台系统作为无人机航拍不可缺少的设备，主要用以稳定相机，从而拍摄出稳定流畅的画面。越来越多的人采用无人机航拍，主要是因为其成本较低，性价比相对较高。除了无人机飞行系统以外，还需要挂载摄像设备来实现航拍。如果直接将摄像设备进行硬连接，会导致拍摄

34、画面抖动或果冻，这样的素材即使通过软件后期调试也基本不能使用。,5、可扩展地面站功能 飞行控制系统还可扩展成更加强大的地面站功能，从而实现超视距全自主飞行。通过地面控制终端，可提前设定飞行航线，高度及速度等参数，一键即可实现从起飞、航线飞行，返航降落等全自主飞行功能。 地面站系统拥有3D地图，可视化飞行仪表，提供飞机姿态、坐标、速度、角度等实时飞行数据，同时也提供飞机及飞控系统状态信息。,6、智能方向控制 智能方向控制（IOC, Intelligent Orientation Control），分为航向锁定和返航点锁定，是一种为多旋翼飞行器量身定制的辅助方向控制功能。在无法辨别飞行器方向的时候

35、，可充分利用该功能对飞行器的方向进行控制。航向锁定： 在使用航向锁定时，飞行前向和主控记录的某一时刻的机头朝向一致。,返航点锁定： 在使用返航点锁定时，飞行前向为返航点到飞行器的方向。,7、热点环绕（POI） 热点环绕（POI，Point of Interest）功能，在GPS信号良好的情况下，可以通过拨动遥控器上预先设置好的开关，将飞行器当前所在的坐标点记录为热点。 以热点为中心，在半径5米至500米的范围内，只需要发出横滚的飞行指令，飞行器就会实现360度的热点环绕飞行，机头方向始终指向热点的方向。该功能设置简单，使用方便，可实现对固定的景点进行全方位拍摄的应用。,8、断桨保护功能（六轴及

36、以上的机型） 断桨保护功能是指在姿态或GPS姿态模式下，飞机意外缺失某一螺旋桨动力输出时，飞机可以采用牺牲航向轴控制的办法，继续保持飞行水平姿态。此时飞机可以继续被操控，并安全返航。这一设计大大降低了炸机的风险。,二、飞行控制系统的控制模式飞行控制系统一般提供三种飞行模式，GPS姿态模式、姿态模式和手动模式。（1）GPS姿态模式，必须要有选配GPS模块，除了能自动保持飞行器姿态平稳外，还能具备精准定位的功能，在该种模式下，飞行器能实现定位悬停，自动返航降落等功能；（2）姿态模式，适合于没有GPS信号或GPS信号不佳的飞行环境，能实现自动保持飞行器姿态和高度，但是，不能实现自主定位悬停；（3）手

37、动模式，只能由比较有经验的飞手来控制，在该模式下，飞行控制系统不会自动保持飞行姿态和高度的稳定，完全由飞手手动控制，非受过专业飞行训练的飞手，请勿尝试。,3.4飞行控制系统的地面站,一、地面站的应用 地面站系统专为高端的商用及工业用无人机进行超视距(BVR)全自动飞行作业而设计，配备了可靠的远程无线通讯设备(Data Link)和人性化设计的地面站控制软件(GCS)。 使用者可以在地面站控制软件中预先规划整个飞行航线，以及预设拍照、空投等作业动作。通过软件的航线自检功能和3D化的地理信息显示，对飞行任务的合理性和准确性一目了然。 整套系统不仅能确保飞行器稳定的飞行状态和安全性，精确地航线飞行、

38、再辅以全自动起飞/降落，自适应转弯调整，遇险自动返航等高级功能，实现整个飞行任务在无人干预的情况下全自动执行，大大降低了无人机专业应用的复杂程度，可广泛应用于专业航拍(AP)、遥感测绘、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控、森林防火、电力巡线等领域。,二、地面站类型及硬件需求：1、PC 地面站（以WKM为例）,笔记本电脑,A2飞行控制器,2.4G蓝牙电台,2、iPad地面站（以Phantom 2为例）,iPad平板电脑,Phantom 2 + ZH3-3D,2.4G蓝牙电台,3、智能手机地面站（以Phantom 2 Vision +为例）,智能手机,Phantom 2 Vision +,三、

39、地面站的特点,1、人性化界面设计2、谷歌3D地图视角3、工业级飞行控制算法4、实时飞行仪表盘5、遇险自动返航/一键返航6、键盘/自定义摇杆飞行控制7、随点随行功能8、全自主起飞/降落9、自定义航点10、6种预设航线模板,11、3种航点转弯模式可选12、自定义舵机通道控制13、批量航线动作任务设置14、实时飞行航线编辑15、F通道控制器16、相对坐标编辑器17、摄影测量工具包18、仿真飞行模拟19、飞行任务导入/导出,第四章 多旋翼无人机的配件及注意事项,4.1遥控器的介绍及安装调试4.2锂聚合物电池的介绍及其参数4.3充电器的介绍及其特性4.3电池及充电器的使用注意事项,4.1遥控器的种类及安

40、装调试,遥控器，英文名（RemoteControl），意思是无线电控制，通过它可以对设备、电器等进行远距离控制。主要分为工业用遥控器和遥控模型用遥控器两大类。,工业用遥控器,遥控模型用遥控器,遥控手法的选择：分为美国手、日本手和其他手法，美国手比较符合人们日常操作习惯，应用居多。美国手：美国手的油门和方向在左边，副翼和升降在右边；左手操纵杆向上是油门加大，飞机速度加快（油门杆是不回中的），反之减小，速度减慢；左杆向左，方向舵向左偏转，飞机航向向左偏转（方向杆要回中），反之向右，航向向右偏转；右杆向下，升降舵向上偏转，飞机机头向上爬升（升降杆要回中），反之向上，升降舵向下偏转，飞机机头向下俯冲；

41、右杆向左，右边副翼向下偏转，左边副翼向上偏转，飞机以机身为轴心向左倾斜（副翼杆要回中），反之向右倾斜。,日本手：日本手的油门和副翼在右边，方向和升降在右边；右手操纵杆（以下就称为右杆）向上是油门加大，飞机速度加快（油门杆是不回中的），反之减小，速度减慢；右杆向左，右边副翼向下偏转，左边副翼向上偏转，飞机以机身为轴心向左倾斜（副翼杆要回中），反之向右倾斜左杆向左，方向舵向左偏转，飞机航向向左偏转（方向杆要回中），反之向右，航向向右偏转；左杆向下，升降舵向上偏转，飞机机头向上爬升（升降杆要回中），反之向上，升降舵向下偏转，飞机机头向下俯冲,常用遥控器品牌主要有FUTABA、JR、Spektrum、

42、Hitec、WFLY,HitecWFLY,Futaba,WFLY,Hitec,Spektrum,JR,遥控器参数设置 第1步：在遥控器上选择飞行器类型： 假设您现在已经将主控连接至电脑，并打开调参软件。此时，先打开遥控器，再给主控上电。双击遥控器LNK进入LINKAGE MENU页面，并选择MODEL SEL项：如下图所示,进入后，选择NEW新建遥控器控制模式。并在TYPE中选择AIRPLANE类型，其他所有设置保持默认。双击LNK进入LINKAGE MENU页面并选择FUNCTION，如下图所示：,第2步：为U通道选择一个开关： 我们将第7通道和遥控器上的SC三档开关设置为控制模式切换开关（

43、此处为举例，用户可以根据自己的需要设置其他通道为控制模式切换开关）。进入FUNCTION第二页，并将光标移至第7通道AUX5的CTRL位，如下图所示：,按RTN键后选择SC，此时上面页面和调参软件的控制模式切换开关栏将变成将变成如下图所示：,第3步：设置Fail-Safe：双击LINK进入LINKAGE MENU页面： 选择并进入END POINT页面的第二页。此时第7通道AUX5中左侧limitpoint值为135%，如下图所示。,使用遥控器上的触摸圆盘将第7通道AUX5中左侧limit point值改成40%，使得调参软件中控制模式切换开关的滑块指向Fail-Safe并是其变蓝，如下图所示

44、： 退出上页，并进入LINKAGE MENU中的FAIL SAFE页面：,此时的FAIL SAFE页面第二页中第7通道的值为如下图所示： 将第7通道AUX5的F/S和B.F/S两个值设置成如下图所示：,然后将光标移至POS栏，并且长安RTN。此时POS值将会变成39%，如下图所示。,第4步：设置控制模式 回到LINKAGE MENU的ENDPOINT页面的第二页，将第7通道AUX5中左侧limit point值调为80%，使得调参软件中控制模式切换开关的滑块指向M，如下图所示： 将SC档位切至第三档，并将第7通道AUX5中右侧limit point值调为80%，使得调参软件中控制模式切换开关的

45、滑块指向GPS，如下图所示：,此时若关闭您的遥控器，调参软件中控制模式切换开关的滑块将自动指向Fail-Safe，如下图所示注：如果您使用的是JR遥控器，与FUTABA遥控器的END POINT页面相对应的页面为TRAVEL ADJ,锂聚合物电池介绍 锂聚合物电池（Li-polymer，又称高分子锂电池）是一种化学性质的电池，相对普通电池来说，能量高、小型化、轻量化、放电电流大、单片电池电压大。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合一些产品的需要，制作成不同形状与容量的电池。该类电池，理论上的最小厚度可达0.5mm。 锂聚合物电池具有高倍率、高能量比、性能高、高安全、寿命长，环保无污染

46、，质量轻等优点。,多旋翼飞行器常用锂电池介绍6S 10000mah电池，多用于S1000、S800 EVO等6轴及以上大型多旋翼飞行器。3S 5000mah电池，多用于风火轮F550等4轴中小型多旋翼飞行器。3S 2200mah电池，多用于Phantom1、风火轮F450等4轴小型多旋翼飞行器。3S 5200mah电池，用于Phantom2、Vision、Vision+等四轴小型多旋翼飞行器。,6S 16000mah,6S 10000mah,3S 5000mah,3S 2000mah,锂聚合物电池的参数说明电池主要参数有C数、P数、S数等，具体含义如下： C数是指电池能正常放电的倍数。可以简单

47、理解为放电能力。C数乘以容量，就是电池最大放电电流。 S数是指串联锂电池电芯的片数，S数越大，电池的电压越大。 P数是指并联锂电池电芯的片数，P数越大，电池的电流越大。,电池充电器介绍 电池充电器用于为无人飞行器的动力电池充电。目前市场上比较常用的充电器有Cellpro PowerLab 8 v2 、Hyperion EOS-0720i-SDUO3等。,Cellpro PowerLab 8 v2,Cellpro PowerLab 8 v2,充电器的特性电池充电器主要有以下特性：1、平衡电压测量分辨率，可以充分保护电池。2、节能环保的再生放电功能，当使用汽车电瓶供电时，放电电流可反向给汽车电瓶充

48、电。3、超快平衡能力，平衡电流高达1000mA。4、提供智能电源管理系统，可设置放电电流、电压限制和放电量告警，避免过度放电。5、支持并联充电，在并联充电板的支持下，可同时给多块电池充电。,以Cellpro PowerLab 8 v2充电器对6S 10000mah电池进行充电为例，基本使用步骤如下：（1）接上电源，并连接电池。（推荐使用1200W 27V DC电源）,（2）选择电源类型，该充电器有Battery(电瓶或充电站)和DC Power Supply(电源供应器)两种选择，推荐选择后者。（3）设置充电参数 推荐选择HIGH POWER模式，同时充电电池数量：如果是一块，选择“NO”，如

49、果是两块，选择“2P”，最大可选择“9P”。 充电模式和充电电流：充电电流10A。,放电电流：推荐选择默认值4A。 Only Charge（仅充电）：推荐选择“Only Charge” 以上步骤执行完成后，按确认键，系统进行电池检测，检测正常后，再按确认键，开始充电。,电池与充电器使用注意事项1、充电 充电电流：充电电流不得超过最大充电电流（一般情况下为0.51.0C或以下），使用高于推荐电流充电将可能引起电池的充放电性能、机械性能和安全性能的问题，并可能导致发热或泄漏。 充电电压：充电电压不得超过规定的限制电压（4.2V/单体电池），4.25V为每单片充电电压的最高极限。 充电温度：电池必须

50、在规定环境温度范围内进行充电，否则电池易受损坏。当电池表面温度异常时（指电池表面温度超过50C），应立即停止充电。 反向充电：正确连接电池的正负极，严禁反向充电。若正负极接反，将无法对电池进行充电。,2、放电 放电电流：放电电流不得超过规定的最大放电电流，过大电流放电会导致容量剧减并导致电池过热膨胀。 放电温度：电池必须在规定的工作温度范围内放电。当电池表面温度超过70C时，要暂时停使用，直到电池冷却到室温为止。 过放电：过放电会导致电池损坏，放电时不得使单片电池的电压低于3.6V。3、贮存 电池应放置在阴凉的环境下贮存，长期存放电池时（超过3个月），建议置于温度为10-25C且低温度无腐蚀性