哈尔滨四通技工学校第三教学站延寿农民工综合培训学校
多旋翼无人机操作教案
二0一七春季生
课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师: 张海东
程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师: 张海东
教学方法讲授法
授课类型新课
课时二课时
课程内容
一、组织教学
二、复习前一节课的内容
三、导入新课
四、教学内容：
1、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。
2、多旋翼飞行器也称为多轴飞行器，是直升机
的一种，它通常有3个以上的旋翼。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，稳定性高且携带方便。常见的多旋翼飞行器。
3、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
多旋翼无人机的结构和原理 翼型的升力： 升力的来龙去脉这是空气动力学中的知识，研究的内容十分广泛，本文只关注通识理论，阐述对翼型升力和旋翼升力的原理。 根据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较平（翼型），流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。大气施加与机翼下表面的压力（方向向上）比施加于机翼上表面的压力（方向向下）大，二者的压力差便形成了升力。［摘自升力是怎样产生的］。所以对于通常所说的飞机，都是需要助跑，当飞机的速度达到一定大小时，飞机两翼所产生的升力才能抵消重力，从而实现飞行。 旋翼的升力飞机，直升机和旋翼机三种起飞原理是不同的。飞机依靠助跑来提供速度以达到足够的升力，而直升机依靠旋翼的控制旋转在不进行助跑的条件下实现垂直升降，直升机的旋转是动力系统提供的，而旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩，在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有单旋翼加尾桨式（尾桨通常是垂直安装）、双旋翼纵列式（旋转方向相反以抵消反作用扭矩）等;而旋翼机则介于飞机和直升机之间，旋翼机的旋翼不与动力系统相连，由飞行过程中的前方气流吹动旋翼旋转产生升力（像大风车一样），即旋翼为自转式，传递到机身上的扭矩很小，无需专门抵消。 而待设计的四旋翼飞行器实质上是属于直升机的范畴，需要由动力系统提供四个旋翼的旋转动力，同时旋翼旋转产生的扭矩需要进行抵消，因此本着结构简单控制方便，选择类似双旋翼纵列式加横列式的直升机模型，两个旋翼旋转方向与另外两个旋翼旋转方向必须相反以抵消陀螺效应和空机动力扭矩。
多旋翼无人机的发展以及应用 多旋翼无人机是一种能够垂直起降的无人直升机，其发展历史最早可以追溯到1907年，当时Breguet兄弟Louis和Jacque在法国科学家CharlesRichet的指导下，设计制造了世界上第一架有人驾驶的多旋翼飞机—“旋翼机一号”。 多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼等类型，还有一些特殊造型的多旋翼无人机，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在以下领域获得了广泛的应用： 1．教育科研领域应用，多旋翼无人机的研究涉及到自动控制技术、MEMS传感器技术、计算机技术、导航技术等，是多科学领域融合研究的一个理想平台； 2．航拍领域应用，利用多旋翼无人机搭载相机设备（可见光相机/红外相机），并配备图像传输系统，被人们称为“可飞行的相机”已被广泛的应用于影视航拍。 3．军事领域应用，多旋翼无人机搭载侦查设备快速飞行到危险区域执行侦查任务，为作战人员提供战场信息，是单兵作战的理想装备； 4．警用安全领域应用，无人机可搭载高清晰度数码摄像机：实时图传系统和地面控制系统可有效协助工作人员锁定、凝视关注事物。无人机可搭载物质投递设备：通过集成探杆、线轮、物品仓、软梯等装备，并搭载相关投放设备，可执行物资横向运输、线路牵引、传单投递、物资投递等。警用安防无人机无人机能利用承载的高灵敏度照相机可以进行不间断的画面拍摄，获取影像资料，并将所获得信息和图像传送回地面。应用于反恐维稳，如遇到突发事件、灾难性暴力事件，可迅速达到实时现场视频画面传输，传供指挥者进行科学决策和判断；成为一种不可多得的重要工具。无人机能进一步提高公安干警的响应、决策、评估效率，推动公安的信息化建设进程。 5．农业领域应用，利用多旋翼无人机替代人进行喷洒农药，具有成本低、效率高，减少农药对人体伤害等优势；除了喷洒农药，无人机还可以用来检测水稻长势，这项研究已经开发出了成熟产品。无人机装载光谱传感器，在稻田上空飞一圈，就可以记录下水稻颜色深浅，人们可以此来判断水稻生长情况，对后续农药、肥料喷洒提供参考。无人机还能用来研究土地荒漠化变化历程、植被变迁、土壤盐渍化检测等方面，对农林植物进行病虫害监测和预警。 6．交通领域应用，交警在执法过程中用上了无人机，用于抓拍违法行为。无人机能对监控盲区的违法行为进行补充抓拍，在交通拥堵的情况下，无人机可以率先赶到现场勘察，通过图传功能将交通状况传回指挥中心，便于远程指挥疏导。 7.环保领域应用，无人机可用来观测空气、土壤、植被和水质状况，也可实时跟踪和监测突发环境污染事件的发展；监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源。 8．救生医疗应用，当发生洪水时，无人机可携带救生绳或救生圈，将其投到需要者身边。当有人在登山过程中突发疾病，无人机可携带急救药品飞到患者身边。 9．电力行业应用，电力无人机应用优势具备防雨水功能的无人机可在大雨、中雪天气飞行，不受恶劣天气影响，可随时巡航，有利于加大重点区段的特巡力度，增加大负荷运行下设备检测次数。无人机机动灵活，机身轻巧可靠，结构紧凑、性能卓越，使用不受地理条件、环境条件限制，特别适合在复杂环境执行任务，可定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理，确保输电通道安全。傻瓜式自主飞行。无人机系统具备全自动一
无人机基础理论及系统应用技术培训UAV basic theory and system application technology training
一、多旋翼无人机的技术术语 二、多旋翼无人机的零部件介绍 三、多旋翼无人机的装配工具 四、多旋翼无人机的装配调试步骤
01、UAV：就是无人机英文简写。 02、多旋翼、多轴：无人飞行器简称多轴无人机，包括三轴、四轴、六轴、八轴、十六轴等等。 03、多轴无人机各种型号，例如F450就是轴距在450MM的多轴无人机简称F450。 04、多轴无人机布局模式X型、H型、十字型、Y字型（三轴Y字、六轴Y字等）。 05、穿越机：是指多轴竞技运动无人机，一般轴距在150MM-300MM轴距范围内（QA250就属于穿越机）。 06、飞控：是指无人机的高集成度的飞行控制系统。 07、控：是指RC遥控器，用于人工操作无人机的控制器。 08、地面站：是指用于主要有PC、操控、数传和图传模块等模块综合一体系统统称。 09、图传：是指实时图像无线传输（分WIFI图传和5.8G影音图传等系统），发射、接收、显示器组成。 10、数传：是指无人机数据链，实时反馈无人机飞控系统数据、故障、GPS、航线等。 11、FPV：是指First Person View的缩写，即“第一人称主视角”，它是无人机上图传实时看屏幕操控。 12、二轴自稳云台：是指带有陀螺仪获取云台的姿态，可以控制二轴通过pid来驱动电机保持云台的水平姿态。 13、三轴自稳云台：是指带有陀螺仪获取云台的姿态，可以控制三轴通过pid来驱动电机保持云台的水平姿态。 14、开控：是指打开RC遥控器。 15、上电：是指给无人机装上电池或者通电。
无人机教学方案 一、培训需求分析： 国内无人机近几年来发展比较快，而除军事用途外，由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。因此技术先进、性能各异、用途广泛的各种新型无人机种不断出现。我国的无人机发展速度极快，相关需求急剧增加，很多生产和装备使用无人机单位的操控人才十分紧缺，而国内能够系统培养无人机操控员的机构非常稀少。据初步估算，我国2018年需要的无人机操作维护人员可达20万。 二、培训的目标 1、通过理论教学、地面站控制、遥控器使用、通讯设备的维护和使用、电池的维护与使用、机体的组装等课程培养初级的无人机飞手。 2、通过任务飞行、航空摄影、航空测量、农业植保机操作、弹射器架设及使用、后期软件教学等方面培养初级的项目实操人才。 3、通过带领学员亲自参与项目实操，强化后期处理能力，提升学员艺术修养，了解无人机项目操作全过程等方面培养专业的项目管理人才。 三、培训内容 1、初级飞手培训教程（有基础）
10天，合计30天。注：无基础的需要在实操飞行方面多培训2、初级的项目实操培训教程（在初级飞手培训教程的基础上增设如下内容）
3、专业的项目管理人才 （至航拍等实际项目进行跟踪实操航测、农业植保，抢险救灾的、电力巡线、主要对电力架线、 少经历5个实操项目），进一步加强学员的实际操作能力及项目成本控制能力。深入了解各种机型的性能和使用方向，充分掌控项目运营过程中人员和机型的调配。预计需要1个月的时间。 4、教员培训 三、培训对象 1、根据培训内容及计划，主要的培训对象为在校大学生或者希望投身于无人机事业的年轻人。 2 、对有无人机应用需求的企业，但没有驾驶证的员工进行统一的企业培训。 四、培训方法 1、理论教学方面主要是通过讲授、演示、实际动手操作、项目分析等方式对学员进行系统教学。 2、实际飞行方面主要通过1个教员带3个学员的方式对学员进行训练，为了保证训练质量。每位学员飞行时间控制在5分钟。 五、注意事项
浅析多旋翼无人机任务系统 0前言 随着无人机产品的不断增加，市场之间的竞争力，也逐渐的提升，对此本项目研究出了更适合于工业控制、自动化装备等领域产品的多旋翼无人机，产品不仅定位合理，同时与其他产品存在一定的差异，该任务系统，是指先进智能装备数据链的无人多旋翼任务，存在较高的能量利用效率、载荷运输性能，是其它无人机产品，在技术方面不能相比的;制定合理的市场规划，会给企业带来一定的经济效益。 1多旋翼无人机定义概述 我们常称无人飞行载具，为无人飞机系统，主要是利用无线电智能遥控设备，以及自带的控制程序装置，对于不载人的飞机进行操控。其中广义的无人机，包括狭义无人机以及航模。 多旋翼飞行器，主要由动力系统、主体、控制系统组成，动力系统包括电机、动力、电子调速器、桨;主体部分包括机架、脚架、云台;控制系统包括由遥控接收器、遥控组成的手动控制;地面站，以及由主控、GPS、IMU、电子陀螺、LED显示屏组成的飞行控制器。其中四旋翼，是一种4输入6输出的欠驱动系统;通过PID、，鲁棒、模糊、非线性、自适应神经网络控制。近年来，对于系统的控制功能的研究趋势，为大荷载、自主飞行、智能传感器技术、自主控制技术、多机编队协同控制技术、微小型化等方向。其中一些关键技术为，数学模型的建立、能源供给系统、飞行控制算法、自主导航智能飞行。 2控制系统改进发展阶段 多旋翼无人飞行器的控制系统，最初是由惯性导航系统，借助了微机电系统技术，形成了EMES惯性导航系统;经过对于EMES去噪声的研究，有效的降低了其传感器数据噪音的问题，最后经过等速度单片机、非线性系统结构的研究、应用，最终在2005年，制作出了性能相对稳定的多旋翼无人机自动控制飞行器。对其飞行器的评价，可从安全性、负载、灵活性、维护、扩展性、稳定性几方面要素进行分析。具有体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性强、多空间平台使用、垂直起降，以及飞行高度不高、机动强、执行任务能力强的特点;在结构方面，不仅安全性高、易于拆卸维护、螺旋桨小、成本低、灵活控制的特点。 3技术原理 3.1系统组成 无人多旋翼任务系统，总体技术方案框图如图1所示;如图所示，无人多旋翼任务系统，由无人机、地面工作站构成。无人机，由多旋翼无人机、任务载荷组成;地面工作站，由数据链通信单元、工业控制电脑、飞行控制摇杆等组成。 3.2系统技术原理
多旋翼无人机精细化巡检 多旋翼无人机精细化巡检通常应用于220kV及以上输电线路的架空输电线路巡检，主要巡检式为拍照、录像等式进行巡检，巡检的主要容为杆塔本体及附属设施关键部位可见光拍照巡检并提交巡检所发现缺陷及相关报告。 第一部分：无人机精细化巡检容 通常情况下多旋翼无人机精细化巡检（可见光拍摄）的主要巡检对象有如下7类。 1、导地线有无缺陷或异常； 2、线路金具有无缺陷或异常（甲若要求间隔棒需巡检，可使无人机后退 到一定距离以拍摄通道的式进行拍摄）； 3、绝缘子及绝缘子串有无缺陷或异常； 4、附属设施有无缺陷或异常； 5、通道及交叉跨越有无缺陷或异常； 6、基础地质环境有无缺陷或异常； 7、杆塔本体运行状况。 第二部分：巡检要求 多旋翼在保证最小安全距离10m的情况下，通过无人机对杆塔各个巡检部位进行可见光拍摄，照片像素为2400万，最终成像效果能清晰分辨出螺栓及开口销细节，并根据架空输电线路实际运行情况并结合不同塔型作业经验我们将架空输电线路精细化巡检的照片数量划定为单回路直线塔至少14、单回路耐塔至少27、双回路直线塔至少25、多回路耐塔至少40、单回路换位塔至少30、双回路换位塔至少50。下表仅以单回路“导线排列式以水平
排列式”塔型及和双回路“干”字型及与“干”字型塔相似塔型为例说明详细拍摄部位及巡检效果。 单回路杯型直线塔为例至少包含14照片（杯型直线塔为例，基础地质环境未计入） 双回路直线塔至少包含26照片（干字型塔为例，基础地质环境未计入)。
第三部分：数据资料及报告 1、数据资料 巡检数据处理按照统一标准格式：线路名称（**kV**线）、杆塔编号（**号）逐级建立文件夹归档存放。 例：假设有单回路220kV洋双线Ⅰ线无人机精细化巡检资料，则有例（1）所示资料文件。
6. 电池 多旋翼无人机上用的电池为锂聚合物电池 ( Li-polymer，又称高分子锂电池)，一般简称为锂电。锂聚合物电池具有能量密度高、小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性和低成本等多种明显优势，是一种新型电池。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成各种形状与容量的电池，外包装为铝塑包装，有别于液态锂电的金属外壳，内部质量隐患可立即通过外包装变形而显示出来，比如鼓胀。 下面就以一块22.2V，10000mAh航拍动力电池为例说明，它一般是由6片额定电压为3.7V、容量10000mAh锂电芯串联而成，即常说的6S1P。也可以是6S2P，即由12片5000mAh的电池并联加串联组成的。这里要说明的是，6S1P要比6S2P 安全系数要高，因为1P要比2P的结构简单一倍，当然1P价格也要更高。 图2.21 22.2V，10000mAh航拍电池 无人机用锂电中，单片电芯电压3.7V是额定电压，是从平均工作电压获得。单片锂电芯的买际电压为2.75-4.2V，锂电上标示的电容量是4.2V放电至2.75V 所获得的电量，例如容量为10000mAh的电池如果以10000mA的电流放电可持续放电1小时，如果以5000mA电流放电则可以持续放电2小时。锂电必须保持在2.75-4.2V这个电压范围内使用。如电压低于2.75V则属于过度放电，锂电会膨胀，内部的化学液体会结晶，这些结晶有可能会刺穿内部结构层造成短路，甚至会让锂电电压变为零。充电时单片电压高于4.2V属于过度充电，内部化学反应过于激烈，锂电会鼓气膨胀，若继续充电会膨胀、燃烧。所以一定要用符合安全标准的正规充电器对电池进行充电，同时严禁对充电器进行私自改装，这可能会造成很严重的后果。
浅析多旋翼无人机的传感器技术 1. 飞行器的状态 客机、多旋翼飞行器等很多载人不载人的飞行器要想稳定飞行，首先最基础的问题是确定自己在空间中的位置和相关的状态。测量这些状态，就需要各种不同的传感器。 世界是三维的，飞行器的三维位置非常重要。比如民航客机飞行的时候，都是用GPS获得自己经度、纬度和高度三维位置。另外GPS还能用多普勒效应测量自己的三维速度。后来GPS民用之后，成本十几块钱的GPS接收机就可以让小型的设备，比如汽车、手机也接收到自己的三维位置和三维速度。 对多旋翼飞行器来说，只知道三维位置和三维速度还不够，因为多旋翼飞行器在空中飞行的时候，是通过调整自己的“姿态”来产生往某个方向的推力的。比如说往侧面飞实际上就是往侧面倾，根据一些物理学的原理，飞行器的一部分升力会推着飞行器往侧面移动。为了能够调整自己的姿态，就必须有办法测量自己的姿态。姿态用三个角度表示，因此也是三维的。与三维位置、三维角度相对应的物理量是三维速度、三维加速度和三维角速度，一共是十五个需要测量的状态。 这十五个状态都对多旋翼飞行器保持稳定飞行有至关重要的作用。拿“悬停”这件看起来是多旋翼飞行器最基本的能力来说，实际上飞行器的控制器在背后做了一系列“串级控制”：在知道自己三维位置的基础上，控制自己的位置始终锁定在悬停位置，这里的控制量是一个目标的悬停速度，当飞行器的位置等于悬停位置时，这个目标悬停速度为0，当飞行器的位置偏离了悬停位置时，飞行器就需要产生一个让自己趋向悬停位置的速度，也就是一个不为零的目标悬停速度；飞行器要想控制自己产生目标悬停速度，就需要根据自己当前的三维速度，产生一个目标加速度；为了实现这个目标加速度，飞机需要知道自己的三维角度，进而调整自己的姿态；为了调整自己的姿态，就需要知道自己的三维角速度，进而调整电机的转速。 读者可能会想哇为什么这么复杂。其实我们身边的许多工程产品都在简单的表现背后藏着
[键入文字] V1.1版 翎航智能科技工作室 培训 教材 多旋翼无人机知识手册
前言 随着多旋翼无人机的应用日趋广泛，多旋翼无人机的入门门槛越来越低，“到手飞”、个人航拍机等对操作人员的要求几乎是零，对毫无基本常识和经验的人来说也可以操作。但这些都为人身和财产安全埋下了巨大的隐患，出于以上考虑，本教材阐述了多旋翼无人机的基本原理、总结了飞行过程中的注意事项、操作方法、以及如何规避风险。这是一本适合飞行初学者的教材，旨在普及航空知识、和飞行常识等基本理论，根据经验提出在飞行中应该注意的问题和如何规避风险、应急处置等。 本教材的材料有些基于无人机方面的书籍，有些则基于航模飞行的经验，很多都是十分难得的第一手资料，因此可以作为飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知识面、开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。 由于水平有限，时间仓促，书中疏漏之处在所难免，敬请读者朋友批评指正，以使我们在再版时修订。 作者
目录 前言................................................................................................... - 2 - 目录................................................................................................... - 3 - 第一章绪论 ....................................................................................... - 4 - 第二章系统组成及原理.................................................................... - 7 - 第三章飞行器 ................................................................................. - 18 - 第四章操作方法实例...................................................................... - 26 - 第五章其他细节 ............................................................................. - 45 - 第六章多旋翼无人机的作用与意义 .............................................. - 53 - 第七章与多旋翼无人机有关的航空法规及航空气象 ................... - 54 - 总结................................................................................................... - 66 - 参考文献 ........................................................................................... - 66 -
多旋翼无人机培训指导_多旋翼无人机空气动力学理论课程_无人机空气动力的原理 关键词速读：无人机空气动力学、无人机理论课程、无人机考证理论、 无人机培训考证、多旋翼无人机 根据《民用无人机驾驶员管理规定》，起飞全重 7 千克以下的无人机视距内飞行时无须持证，超出该范畴的，比如农机植保、测绘航测等行业，则在飞行资质管理范围内，必须通过民用无人机驾驶员培训学习来考取民用无人机驾照（电子执照），方可持证合法飞行。 本文为理论培训课程中的多旋翼无人机空气动力学理论部分。 力学基础： 牛顿第一定律：孤立质点保持静止或匀速直线运动； 牛顿第二定律：物体因受力作用而产生加速度； 牛顿第三定律：相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反。 空气流动的描述： 空气动力是空气相对于飞机运动时产生的，要学习和研究飞机的升力和阻力，首先要研究空气流动的基本规律。 流体模型化： 理想流体，不考虑流体粘性的影响。 不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.4。 绝热流体，不考虑流体温度的变化，Ma<0.4。
飞机相对气流方向与飞行速度方向相反 风洞实验：
迎角： 迎角就是相对气流方向与翼弦之间的夹角 相对气流： 相对气流方向就是飞机速度方向的反方向相对气流方向就是判断迎角大小的依据。 平飞中，可以通过机头高低判断迎角大小。而其他飞行状态中，则不可以采用这种判断方式。
水平飞行、上升、下降时的迎角。 流线和流线谱： 空气流动的形式一般用流线、流管、流线谱来描述。 流线：流场中一条空间曲线，在该曲线上流体微团的速度与曲线在该点的切线重合。对于定常流，流线是流体微团流动的路线。 流管：
《科技改变生活》教案 教学任务第五单元无人机计划学时 2 学时 1.无人机概述 2.无人机的飞行控制 教学内容 3.无人机的起飞和着陆 4.军用级无人机的主要功能 掌握无人机的基本概念、了解无人机的分类、飞行控制、无人机的起飞和着陆, 了解 教学目的 无人机的应用发展状况。 教学重点无人机的基本概念、无人机的分类、无人机的应用。 教学难点 建议学时理论： 1.5 上机： 0.5教学教具多媒体教学系统 教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授；上机：查阅资料，完成作业 教学过程 课程 无人机 主要内容 详细内容及要求 一、无人机案例 案例一、无人机高空“执勤”交通违法行为难逃“天眼” 案例二、亚马逊无人机递送项目大揭密： 30 分钟送货上门案例 三、飞来横祸！高速上开车被无人机砸穿挡风玻璃案例四、易 瓦特董事长赵国成谈无人机应用与发展 案例思考：无人机最先主要被用于军事领域，一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身 特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”那么无人机在军事领域有哪些用途？目前发展 状况如何？ 自2012 年开始国内民用无人机的发展速度只能用日新月异来形容，它正以爆炸式的速度前进。同时无人机带来的安全问题也日益引发人们的关注。无人机对各行业的发展和我们的生活又产生 了哪些影响？二、 无人机概述 无人机 (Unmanned Aerial Vehicle ，缩写： UAV) 是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操 纵的不载人飞行器。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和 各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。 无人机具有以下特点：
一、实验目的 知道和了解无人机各个组成部分，他们的参数，和参数代表的意义。 二、数据分析 桨叶 1045：1045是指桨的直径是10英寸，螺距4.5英寸，而1英寸=2.54厘米。一般来说，螺旋桨的直径越大，转速越低，效率越高，但直径过大时，桨叶盘面处的平均伴流减少，导致机身效率下降，可能会降低总的推进效率。其他条件不变的情况下：螺距增加，推力和扭矩都会增加。 电机 XA2212/980KV ：2212是电机的型号，前面2位是电机定子线圈的直径，即电机定子线圈的直径为22mm ，后面两位数字是指电机定子高度为12mm ；980KV 是指电压每增加1V ，电机的转速增加980RPM ，KV 值是无刷电机特有的。电机的转速（空载）=KV 值*电压。 电调 20A 450Hz 2.6S 25.2V OPTO ：电调最大允许的持续电流为20A ，油门信号频率为450Hz ，电调使用2-6SLIPO 电池，最大电压为25.2V 。 WFLY 遥控器 WFT07 美国手 DC6V 200mA ：WFT07是遥控器的型号；美国手是指遥控模型是左手油门和方向舵，右手升降多和副翼，相对的日本手则表示左手升降舵和方向舵，右手油门和副翼；DC6V 是指遥控器的额定电压为6V 的直流电源；200mA 是指遥控器的额定电流为200mA 。 电源 12.6V 400mA （3s ）：12.6V 是电源的标准电压；400mA 是电源的标准电流；3s 是指电源中有三节锂电池。 机架 S500：S500是指对角线电机之间的轴距为500mm 。 机臂 23cm ：单个机臂长23cm 。 (WFLY)遥控接收器 2.4GHz 12Bits7channel Receiver PPM /PCMS 4096WFR07S ：2.4GHz 是指遥控器使用的工作频段为2400M~2483M ；7channel Receiver 是指遥控器有7个通道； PPM /PCMS 4096是指接收机分辨率是4096，该接收机解码方式是PCMS 4096 /PPM ；WFR07S 是接收机的型号。 NAZA-LITE 飞控：NAZA-LITE 飞控左边是A E T R(LED) U X1 X2 X3 (EXP),右边是M1 M2 M3 M4 M5 M6 F1 F2，有缺口的一边是信号线。单飞控配有8根公对公连接线，这是连接接收机用的。还有个LED 模块，为飞控和GPS 供电。飞控的AETRU 通道分别接接收机的1，2，3，4和三段开关通道，用公对公连接线连接，LED 模块的两根电源线连接在分线板上，一根有四根线的线连接飞控左边的LED 接口，另一根有三根线的线连接飞控的X3接口。M1~M6接口是连接电调的（有几个点调就接几个），F1~F2是连接云台的。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1f1197826.html, 多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现研究作者：明志舒黄鹏刘志强李乐蒙高凯 来源：《科技资讯》2017年第29期 摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，现代高新科技的发展得到了前所未有的推 进，为各行业的进步和发展提供了良好的保障。近些年来出现的多旋翼无人机，是一种集合多项现代高新科技的成果，具有定点悬停功能，能够实现在现代军事、工业、农业等各个领域的应用。本文就四旋翼无人机为例，探讨了多旋翼无人机飞行控制系统的设计以及实现。 关键词：多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现研究无人机飞行控制系统 中图分类号：V249 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0057-02 1 飞行控制系统的硬件设计 本文设计的飞行控制系统在硬件方面主要分为控制器、传感器、电源、执行机构和遥控接收等模块，具体论述如下。 1.1 控制器 我们利用美国德州仪器公司所研发的TMS320F28335当作控制器当中的主芯片，可以说它是当下功能最为强大的一种芯片，具备对信号加以处理的功能，而且还有嵌入式控制以及针对事件加以管理的功能。该芯片的外部接口基本原则为：将飞控系统作为基础而定。该芯片不管是在引脚数目上，还是在引脚功能方面都非常贴合飞控系统的全部要求，所以说只要针对芯片的接口加以少量地拓展就可以了。其主要的特征为：（1）利用到了哈弗总线结构。（2）其代码安全模块利用到了128位密码对Flash加以保护，保证相关寄存器在数据方面的安全。（3）TMS320F28335的应用，实现了对开发时间大幅度的节约，这主要是其利用到了目前应用比较广泛的C/C++语言。（4）1K×16 OTP ROM以及8K×16形式的Boot ROM，供给出了两个用于采样的电力，继而实现了对两个通道上信号实施的同步采集，所以有着非常高效的处理能力以及运算的精度，确保了信号所具备的时效性以及高速性。 1.2 传感器 1.2.1 陀螺仪 陀螺仪能够对检测指示器中的数据加以显示，是自动控制系统当中的一个非常重要的组成。应用的陀螺仪是MPU6050三轴形式的陀螺仪，具有16位的模拟、数字转换器，使输出模拟量实现向可输出数字量的转化。 1.2.2 加速度传感器
无人机，也称无人飞行器，英文Unmannedaerial vehicle(UAV) 无人飞行器是一种配置了数据处理系统、传感器、自动控制系统和通讯系统等必要机载设备的飞行器。 无人机技术是一项设计多个技术领域的综合系统，它对通讯技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术模式识别技术、现代控制理论都有较深的运用和较高的要求。 无人飞行器与它所配套的地面站测控系统、存储、托运、发射、回收、信息处理等维护保障部分一起形成了一套完整的系统，同城无人飞行器系统Unmannedaerial system(UAS) 1.1无人机的种类 固定翼无人飞行器采用电动或者燃料发动机产生向前拉力或推力，飞行器依靠固定翼的翼形上下边产生的大气动压强差产生的升力维持飞行器的控制。 无人飞艇采用充气囊结构作为飞行器的升力来源，充气囊一般充有比空气目的小的氢气或氦气。
旋翼无人飞行器，其配备有多个朝正上方安装的螺旋桨，由螺旋桨的动力系统产生向下的气流，并对飞行器产生升力。 扑翼无人飞行器是基于仿生学原理，配合活动机翼能否模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作而产生升力和向前的推力。 伞翼无人飞行器采用伞型机翼作为飞行器升力的主要来源。 1.2无人机的分类与管理 在中国无人机驾驶航空器体系中，按照无人机的基本起飞重量指标可以分为四个等级 1. 微型无人机，空机质量小于等于7千克 2. 轻型无人机，空机质量大于7千克，但小于等于116千克，并且全马力飞行中，矫正空速度100公里/小时，升限小鱼3000米 3. 小型无人机，空机质量小于等于5700千克，除微型及小型无人机以外的其他无人机 4. 大型无人机，空机质量大于5700千克的无人机 中国的空域目前归属于军队管理，民用航空领域则由民航总局向军队申请划分空域及航道。 民航总局针对私人飞行器的管理专设“中国航空器拥有者及驾驶员协会AircraftOwners and Pilots Association Of China - AOPA”， 中国民航领域对飞行器主要管理分为三个层次等级进行管理。 第一等级：室内飞行的无人机，视距内飞行的微型无人机，及非人口稠密区域的试验无人机，这等级的飞行器由拥有者自行管理，自行负责。
模拟器教学方法 一、配置遥控器，选择模型 1.打开凤凰模拟器,点击上面的系统配置,选择配置新遥控器，校准遥杆，把所有摇杆打到中立位置，移动所有遥感，感应最大最小行程量，把遥感所有方向推到顶，让模拟器得到遥控器的最大最小行程量。 2.根据每个操作手的不同区分好美国手和日本手的区别配置遥感 3.选择多旋翼模型，进行训练 二、基础练习 1.在训练模式悬停训练对飞机进行对尾、对头、侧位悬停。 （1）单一通道练习 打开升降舵通道，对四个方向进行练习；通过后打开副翼通道，对四个方向进行练习。 （2）对尾悬停 打开升降舵，副翼通道，无人机尾部朝向飞手，升空完成悬停，尽量保持在定点不跑。 （3）对头悬停 打开升降舵，副翼通道，无人机升空后，相对于操控手而言，机头朝
向操控手，完成定点悬停 （4）侧位悬停 打开升降舵，副翼通道，无人机升空后，相对于操控手而言，机头向左（左侧位）或向右（右侧位），完成定点悬停。 （5）所有方向定点悬停 将悬停训练模式所有控制通道打开，完成对头、对尾、侧位定点悬停（6）倾45°定点悬停 将悬停训练模式所有控制通道打开，对飞机对尾（对头）方向的顺时针45°和逆时针45°进行定点悬停 （7）360°自旋 各方向悬停通过后，进行360°自旋。 2.圆心场地悬停、自旋，在选择场地菜单中选择场地布局找到F3C 方框，对所有方向进行悬停，自旋。打开屏幕显示，将模拟速度、遥控器、飞行状态调到显示屏观察飞行时的细节。 （1）悬停训练 根据每个人的学习进度，调整相应的模拟速度，进行对尾、对头、侧位悬停训练，而后再进行45度悬停训练。能够控制在圆再慢慢提高模拟速度。