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;基础知识篇;第一章 无人飞行器概述;无人飞行器发展简史;;;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;;全世界都在造无人机!;美国“全球鹰”无人机;无人飞行器的优缺点;优点;缺点;无人飞行器应用领域;无人飞行器的应用非常广泛,可以用于军事,也可以用于民用和科学研究。
在民用领域,无人飞行器已经和即将使用的领域多达40多个,例如影视航拍、农业植保、救援、环境保护、电力巡线、渔业监管、消防、城市规划与管理、气象探测、交通监管、地图测绘、国土监察等。;;无人飞行器的分类;;固定翼无人机;;多旋翼概述及分类;;四轴多旋翼;多旋翼飞行器的构造;多旋翼飞行器主要由机架、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。;机架;;;桨叶;电池;遥控系统
遥控系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。;飞行控制系统;多旋翼飞行原理;多旋翼飞行器是通过调节多个电机转速来改变螺旋桨转速,实现升力的变化,进而达到飞行姿态控制的目的。;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。;;;;偏航运动,即旋转控制;第二章 多旋翼飞行控制系统概述;飞行控制系统主要部件;飞行控制系统一般主要由主控单元、IMU(惯性测量单元)、GPS指南针模块、LED指示灯等部件组成。;IMU(惯性测量单元),主要有陀螺仪(飞行姿态感知),加速计,指南针,气压传感器(悬停高度粗略控制),超声波传感器(低空高度精确控制或避障),光流传感器(悬停水平位置精确确定),GPS模块(水平位置高度粗略定位),以及控制电路组成。主要的功能就是自动保持飞机的正常飞行姿态。;GPS指南针模块,包含GPS模块和指南针模块,用于精确确定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。;飞行控制系统控制模式;飞行控制系统一般提供三种飞行模式,GPS模式、运动模式和姿态模式。
GPS模式,使用GPS模块和视觉定位系统实现飞行器精准悬停、指点飞行以及高级模式等功能。
运动模式,使用GPS模块实现精准悬停,感度更大,适合于高速跟拍,电池动力输出更大,耗电更多;
姿态模式,不适用GPS模块和视觉定位系统进行定位,仅提供姿态增稳;;飞行控制系统地面站功能;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、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。;地面站类型及硬件需求:
1、PC地面站(以Phantom4系列为例);地面站类型及硬件需求:
2、移动设备地面站(以Phantom4系列为例);地面站特点:
1、人性化界面设计
2、实时飞行仪表盘
3、智能调参
4、自定义摇杆飞行控制
5、智能飞行功能
6、全自主起飞/降落
7、自定义航点
8、航线规划;第三章 安装调试;遥控器介绍;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。;常用遥控器品牌主要有FUTABA、JR、Spektrum、Hitec、WFLY;;美国手示意图;美国手dji官方示意图;;锂聚合物电池介绍;多旋翼飞行器常用锂电池介绍;锂聚合物电池的参数说明;多旋翼无人飞行器常见机型介绍;;;专业级多旋翼飞行器——悟INSPIRE系列;;DIY多旋翼飞行器——DIY系列(已停产)
DIY系列介绍
筋斗云S系列及风火轮F系列是大疆早期的一款专业级载机。;云台相机;在绝大多数情况下,对于航拍来说,我们需要从高空拍摄出非常稳定流畅的素材,相机云台系统必不可少。以大疆系列为例,主要分为:
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