飞控系统

飞控方案飞控方案概述飞行控制系统（Flight Control System）是一种用于驾驶和控制飞行器的电子系统。

它通常由硬件和软件两部分组成。

本文将介绍飞控系统的基本原理、硬件和软件组成以及一些常见的飞控方案。

基本原理飞行控制系统的基本原理是通过改变飞行器的姿态和引擎输出来控制飞行器的飞行。

其中，姿态控制是通过改变飞行器的俯仰、横滚和偏航角来控制飞行器的方向和稳定性；引擎输出控制则是通过调整引擎的推力来实现飞行器的速度和高度控制。

硬件组成飞行控制系统的硬件主要包括以下几个部分：传感器飞行控制系统的传感器用于获取飞行器的姿态、速度、加速度等参数。

常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等。

这些传感器通过检测各种物理量的变化来反馈给飞控系统，从而实现对飞行器的控制。

处理器飞行控制系统的处理器负责接收传感器的数据，并进行处理和计算。

常见的处理器包括单片机和微处理器，具体选择取决于飞行器的需求和性能要求。

操纵装置操纵装置用于将飞行员的操作指令传递给飞行控制系统。

常见的操纵装置包括遥控器、手柄和计算机等。

飞行员通过操纵装置的操作来控制飞行器的姿态和引擎输出。

电源飞行控制系统需要电源来提供工作电压。

电源可以采用直流电池、供电模块或外部电源等方式，以满足系统的电能需求。

软件组成飞行控制系统的软件主要包括以下几个部分：姿态控制算法姿态控制算法用于根据传感器数据计算飞行器应该采取的姿态角度。

常见的姿态控制算法包括PID控制器、卡尔曼滤波器等。

这些算法能够根据实时的姿态误差进行调整，以使得飞行器保持稳定的飞行状态。

引擎输出控制算法引擎输出控制算法用于根据飞行器的速度和高度误差计算引擎输出的推力大小。

常见的控制算法包括PID控制器、模糊控制器等。

这些算法能够根据实时的数据进行调整，以实现飞行器的速度和高度控制。

航线规划算法航线规划算法用于根据飞行任务和环境信息计算飞行器的最优航线。

常见的航线规划算法包括A*算法、Dijkstra算法等。

飞行控制系统为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度，提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。

为满足飞控系统实时性和稳定性的要求，系统采用了μC／OS-Ⅱ实时操作系统。

与传统的无人机飞行控制系统相比，在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗。

多次飞行证明，各个模块设计合理，整个系统运行稳定，可以用作下一代无人机高性能应用平台。

关键词：无人机；飞行控制系统；SmartFusion芯片；μC／OS-Ⅱ0 引言飞行控制系统是无人机的重要组成部分，是飞行控制算法的运行平台，它的性能好坏直接关系着无人机能否安全可靠的飞行。

随着航空技术的发展，无人机飞行控制系统正向着多功能、高精度、小型化、可复用的方向发展。

高精度要求无人机控制系统的精度高，稳定性好，能够适应复杂的外界环境，因此控制算法比较复杂，计算速度快，精度高；小型化则对控制系统的重量和体积提出了更高的要求，要求控制系统的性能越高越好，体积越小越好。

此外，无人机飞行控制系统还要具有实时、可靠、低成本和低功耗的特点。

基于以上考虑，本文从实际工程应用出发，设计了一种基于SmartFusion的无人机飞行控制系统。

1 飞控系统总体设计飞行控制系统在无人机上的功能主要有两个：一是飞行控制，即无人机在空中保持飞机姿态与航迹的稳定，以及按地面无线电遥控指令或者预先设定好的高度、航线、航向、姿态角等改变飞机姿态与航迹，保证飞机的稳定飞行，这就是通常所谓的自动驾驶；二是飞行管理，即完成飞行状态参数采集、导航计算、遥测数据传送、故障诊断处理、应急情况处理、任务设备的控制与管理等工作。

飞行控制系统主要完成3个功能任务，其层次构成为三层：最底层的任务是提高无人机运动和突风减缓的固有阻尼——三个轴方向的阻尼器功能；第2层的任务是稳定无人机的姿态角——基本驾驶仪的功能(主要进行角运动控制)；第3层的任务是控制飞行高度、航迹和飞行速度，实现较高级自动驾驶功能。

自动飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性，提高飞机飞行性能和完成任务的能力，增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。

深圳市瑞伯达科技有限公司，致力于成为全球无人机飞行器领导品牌，是智能化无人机飞行器及控制系统的研制开发的专业厂商，生产并提供各行业无人机应用的解决方案。

产品线涵盖各种尺寸多旋翼飞行器、专业航拍飞行器、无人机飞行控制系统、无人机地面站控制系统、高清远距离数字图像传输系统、专业级无线遥控器、高精飞行器控制模块及各类飞行器配件飞行器的自动飞行一、问题的提出早在重于空气的飞行器问世时，就有了实现自动控制飞行的设想。

1891年海诺姆．马克西姆设计和建造的飞行器上安装了用于改善飞行器纵向稳定性的飞行系统。

该系统中用陀螺提供反馈信号，用伺服作动器偏转升降舵。

这个设想在基本概念和手段上与现代飞行自动控制系统有惊人的相似，但由于飞机在试飞中失事而未能成为现实。

60年代飞机设计的新思想产生了，即在设计飞机的开始就考虑自动控制系统的作用。

基于这种设计思想的飞机称为随控布局飞行器（Control Configured Vehicle 简称CCV）。

这种飞机有更多的控制面，这些控制面协同偏转可完成一般飞机难以实现的飞行任务，达到较高的飞行性能。

飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。

由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为人工飞行控制系统。

最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。

不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统，称为自动飞行控制系统。

自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。

飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。

控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备，包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。

飞机飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性，提高飞机飞行性能和完成任务的能力，增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。

3.4.1. 飞行控制系统概述飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。

由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为人工飞行控制系统。

最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。

不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统，称为自动飞行控制系统。

自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。

飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。

控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备，包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。

传感器为飞控系统提供飞机运动参数(航向角、姿态角、角速度、位置、速度、加速度等)、大气数据以及相关机载分系统(如起落架、机轮、液压源、电源、燃油系统等)状态的信息，用于控制、导引和模态转换。

飞控计算机是飞控系统的“大脑”，用来完成控制逻辑判断、控制和导引计算、系统管理并输出控制指令和系统状态显示信息。

作动器是飞控系统的执行机构，用来按飞控计算机指令驱动飞机的各种舵面、油门杆、喷管、机轮等，以产生控制飞机运动的力和力矩。

自测试装置用于飞行前、飞行中、飞行后和地面维护时对系统进行自动监测，以确定系统工作是否正常并判断出现故障的位置。

信息传输链用于系统各部件之间传输信息。

常用的传输链有电缆、光缆和数据总线。

接口装置用于飞控系统和其他机载系统之间的连接，不同的连接情况可以有多种不同的接口形式。

图3.4.1 飞行控制系统基本原理飞控系统基本工作原理除个别的开环操纵系统(如机械操纵系统)外，所有的飞控系统都采用了闭环反馈控制的工作原理。

图3.4.1是通用的飞控系统基本工作原理框图。

飞控系统的发展与展望一、飞控系统的简介所谓飞机控制系统，是指飞行器在飞行过程中，利用自动控制系统，能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制的系统。

该系统可用来保证飞行器的稳定性和操纵性、提高完成任务的能力与飞行品质、增强飞行的安全及减轻驾驶员负担。

飞行控制系统的分类从不同角度出发有不同的分类方法。

根据控制指令由驾驶员发出，另一类是自动飞行控制系统，其控制指令是系统本身自动产生的。

飞机的俯仰、滚转和偏航控制，增升和增阻控制，人工配平，直接力控制以及其它改变飞机的构形控制（如改变机翼后掠角、水平安定面安装角等），它是飞机的一个组成部分，故也属于飞行控制系统。

自动飞行控制系统是对飞机实施自动或半自动控制，协助驾驶员工作或自动控制飞机对抗的响应。

从莱特兄弟的第一架飞机1903年12月升空至今，已经过去了100多年。

100多年来，飞机从最早的多翼/双翼、直机翼，逐步发展到单翼、后掠翼、三角翼等，从活塞发动机到喷气发动机；从正常式布局到鸭式、无尾式、三翼面布局等等。

与之相伴的，飞机的飞行控制系统也在不断地变化，总体来说，飞机的飞行控制系统经历了如此的八个阶段：机械操纵系统、半助力操纵系统、全助力操纵系统、增稳系统、增稳控制系统、半电传系统、电传系统和光传系统。

目前，电传控制系统已经成为主流；光传控制系统已经有小范围的应用，正在处于发展阶段；而诸如机械传动等等较为老的控制系统虽然已经逐渐退出主流，但由于其可靠性高，造价便宜，技术成熟等特点，仍旧在一些特定场合如备份控制系统等使用。

以下我们将对不同阶段的飞机控制系统进行介绍。

二、飞控系统的发展历史首先是机械操纵系统。

在这种操纵系统中驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面。

舵面上的气动铰链力矩通过机械联系使驾驶员获得力和位移的感觉。

这种系统由两部分组成：位于驾驶舱内的中央操纵机构；构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。

中央操纵机构由驾驶杆(或驾驶盘)和脚蹬组成。

飞行控制系统的组成飞行控制系统是指用于控制飞机飞行的一系列设备和程序。

它是飞机的重要组成部分，直接影响着飞机的操纵性、稳定性和安全性。

飞行控制系统的主要组成包括飞行操纵系统、飞行指示系统、飞行保护系统和自动飞行控制系统。

一、飞行操纵系统飞行操纵系统是飞行控制系统的核心部分，用于操纵飞机的姿态和航向。

它包括操纵杆、脚蹬和相关的机械传动装置。

操纵杆通过机械传动装置将飞行员的操作转化为飞机的姿态变化，从而实现对飞机的操纵。

脚蹬主要用于控制飞机的航向。

飞行操纵系统的设计需要考虑飞行员的操作感受和操作精度，以及飞机的动力特性和气动特性。

二、飞行指示系统飞行指示系统用于向飞行员提供飞机的状态和参数信息，以帮助飞行员准确地掌握飞机的飞行情况。

飞行指示系统包括人机界面设备和显示设备。

人机界面设备包括仪表板、显示器和按钮等，用于向飞行员显示飞机的状态和参数，并接收飞行员的操作指令。

显示设备一般采用液晶显示屏或投影显示技术，能够实时显示飞机的速度、高度、姿态、航向等信息。

飞行指示系统的设计需要考虑信息的清晰度和可读性，以及对飞行员的操作需求和反馈。

三、飞行保护系统飞行保护系统用于提供飞机的保护和安全功能，防止飞机发生失控或危险情况。

飞行保护系统包括防护装置、警告系统和应急措施。

防护装置主要包括防止飞机过载的装置、防止飞机超速的装置和防止飞机失速的装置等，能够保护飞机免受过载、超速和失速等不安全飞行状态的影响。

警告系统主要用于向飞行员提供飞机的警告和提示信息，以帮助飞行员及时发现和解决飞机的异常情况。

应急措施主要包括自动驾驶和自动下降等功能，能够在紧急情况下自动控制飞机的飞行。

四、自动飞行控制系统自动飞行控制系统是飞行控制系统的高级形式，能够实现自动驾驶和飞行管理功能。

自动飞行控制系统主要包括飞行管理计算机、自动驾驶仪和导航系统等。

飞行管理计算机负责计算飞机的飞行参数和航路信息，并根据飞行员的指令进行飞行计划和航线管理。

飞行控制系统功能介绍目录一、综述 (1)二、飞控的相关系统说明 (1)1.飞控的基本子系统 (2)1.1航向控制系统 (2)1.2速度控制系统 (3)1.3高度控制系统 (4)1.4自动着陆系统 (5)2.测试机飞控所需的子系统 (6)2.1GPS系统 (7)2.2传感器、温湿度传感器系统 (8)2.3飞行器自动稳定控制系统 (11)2.4航向偏离控制系统 (11)2.5显示系统 (12)2.6信号反馈控制系统 (12)2.7自动飞行控制系统 (13)2.8自动导航系统 (14)3.测试机飞控所需扩充系统功能 (15)3.1自动避障系统 (15)3.2语音播报系统 (17)3.3物联网系统 (17)3.4摄录系统 (18)4.测试机飞控的其他功能 (18)4.1自动寻路控制系统 (18)4.2自动跟踪系统 (19)4.3一键返航系统 (19)4.4双飞控系统 (19)4.5降落伞系统 (19)5.飞行控制系统的常用外设接口 (20)一、综述本设计调研依据飞行控制系统（以下简称“飞控”）功能进行的系统调研。

本飞行控制系统删减了翻滚、特技系统功能；以此对飞控系统的相关系统功能进行功能收集，由于本人的资料有一大部分是网络收集，会造成信息描述不准，还请大家见谅！。

飞控系统的相关子系统描述如下图1：图1二、飞控的相关系统说明飞控系统的子系统功能分类方式有很多种，可以按飞控系统的子系统功能分类，按飞控系统涉及的子系统关联关系分类，按飞控系统设计的子系统基本功能和选配功能分类等等，本文现阶段以调研飞控系统功能为主，故选择按飞控系统的系统功能分类为主。

1.飞控的基本子系统飞控的基本子系统功能包括航向控制系统、速度控制系统、高度控制系统和自动着陆系统。

如图1-1所示。

图1-11.1航向控制系统航向控制系统包括前飞、后飞、左飞、右飞、左转弯和右转弯；基本用途是获取手动控制信号或自动控制指令，经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到方向控制舵机，让舵机实现相应的动作，从而配合旋动系统（动力系统）完成方向的控制。

民用飞机飞控系统重要适航要求汇报人：日期:•引言•飞控系统设计要求•飞控系统验证要求•飞控系统生产要求•飞控系统安装要求•飞控系统运行要求•总结与展望目录引言01确保民用飞机飞控系统的安全性、可靠性和有效性降低飞机运营的风险和成本提高航空运输的效率和安全性目的和背景实现自动或半自动飞行，减轻飞行员的工作负担提高飞行操作的精度和稳定性，降低飞行风险控制飞机的姿态、速度、高度等飞行参数飞控系统的重要性适航要求的意义确保民用飞机飞控系统满足国际和地区适航法规和标准提高民用飞机飞控系统的安全性和可靠性飞控系统设计要求02飞控系统应设计成防止飞行员或其他人员实施过度操纵，避免飞机因不可控而失控。

防止过度操纵失效安全冗余设计在飞控系统发生故障时，应设计成能够保持飞机稳定，并在特定情况下允许飞行员手动操纵飞机。

飞控系统的关键组件应具备冗余设计，确保在单个组件发生故障时，整个系统仍能正常运行。

030201飞控系统应具备稳定性，确保在各种飞行条件下都能保持飞机稳定。

稳定性飞控系统应能够快速响应飞行员的操作指令，并确保飞机能迅速改变飞行状态。

敏捷性飞控系统应具备高精度控制能力，以确保飞机在导航、降落和其他精密飞行操作中的准确性。

精度平均故障间隔时间飞控系统的平均故障间隔时间应足够长，以确保在可预见的维护间隔内不会发生故障。

高可靠性飞控系统的可靠性应足够高，以确保在各种飞行条件下都能保持高可用性。

故障恢复在飞控系统发生故障时，应设计成能够快速恢复到正常状态，并给出明确指示，以便飞行员了解发生了什么问题并采取适当的行动。

飞控系统验证要求03制定验证计划01在飞控系统研制初期，需要制定详细的验证计划，包括验证目的、方法、时间、参与人员等，以确保验证过程的规范化和有效性。

验证计划的可执行性02验证计划需要具备可执行性，包括对所需设备、场地、人员等资源的合理安排，以及明确的时间节点和任务分工等。

验证计划的修订03随着飞控系统研制的进展，验证计划可能需要进行修订，以适应新的需求和变化。

简述飞控系统的部件组成
飞控系统是指用于控制飞机飞行的系统，它包含了多个部件，这些部件包括: 1. 控制器：控制器是飞控系统的核心部件，负责接收飞机传感器的输入，并根据预先编写的程序和飞行规则对飞机进行控制。

控制器可以是单个计算机或一组计算机，具体取决于飞控系统的规模。

2. 传感器：传感器用于检测飞机的状态和参数，例如飞行速度、高度、方向、坡度等。

传感器可以是风速传感器、高度计、陀螺仪、磁力计等。

3. 执行器：执行器用于控制飞机的运动，例如油门、刹车、襟翼、机翼等。

执行器通常是电机或液压泵，它们通过控制油液或气体的流动来执行飞控系统的命令。

4. 通信系统：飞控系统需要与其他系统进行通信，例如导航设备、气象设备、其他飞控系统等。

通信系统通常包括无线电、激光通信和卫星通信等。

5. 电源系统：飞控系统需要稳定的电源供应，以便为传感器、执行器和通信系统提供电能。

电源系统通常包括发电机、电池和充电系统。

6. 故障诊断系统：飞控系统需要对故障进行诊断和检测，以便在故障发生时及时采取措施。

故障诊断系统通常包括传感器读数分析、程序校验和故障诊断软件等。

7. 数据管理系统：飞控系统需要对飞机的状态和参数进行记录和存储，以便进行数据分析和故障诊断。

数据管理系统通常包括飞行数据记录器、传感器数据记录器和数据服务器等。

飞控系统的部件组成非常复杂，这些部件相互协作，才能实现飞机的自动控制。

简述飞控系统的部件组成飞控系统是指飞机上用于控制飞行的各种设备和系统的总称。

它是整个飞机的“大脑”，负责飞机的稳定性和操纵性。

飞控系统的部件组成十分复杂，下面将从不同的角度来介绍其中的几个重要部件。

一、传感器传感器是飞控系统的重要组成部分，它们负责采集飞机的各种状态信息，如速度、姿态、高度等。

传感器的种类多样，包括陀螺仪、加速度计、气压计等。

陀螺仪用于测量飞机的姿态，加速度计用于测量飞机的加速度，气压计用于测量飞机的高度。

传感器通过将采集到的信息转化为电信号，传输给飞控系统的计算单元，以供后续的计算和控制。

二、计算单元计算单元是飞控系统的核心，它负责处理传感器采集到的信息，并根据预设的控制算法计算出相应的控制指令。

计算单元通常由嵌入式处理器组成，它具有强大的运算能力和高速的数据处理能力。

在飞控系统中，计算单元起到了“大脑”的作用，它根据传感器采集到的信息来判断飞机的状态，并通过控制算法计算出相应的控制指令，以调整飞机的姿态和飞行状态。

三、执行单元执行单元是飞控系统中的另一个重要部分，它负责执行计算单元计算出的控制指令。

执行单元通常由伺服电机、舵机等组成，它们通过控制飞机的舵面、发动机等来实现飞机的姿态调整和飞行控制。

伺服电机通过控制飞机的舵面，如副翼、升降舵等，来改变飞机的姿态；舵机则通过控制发动机的油门来调整飞机的速度和推力。

执行单元的运动精度和响应速度对飞控系统的性能起到了至关重要的影响。

四、通信设备通信设备是飞控系统中的另一个重要组成部分，它负责与地面指挥中心进行通信，并接收和发送各种控制指令和飞行状态信息。

通信设备通常包括无线电台、数据链等，它们通过无线电波或数据链路来实现与地面的通信。

通过通信设备，飞控系统可以及时获取地面的指令和信息，以便进行相应的飞行控制和调整。

飞控系统的部件组成包括传感器、计算单元、执行单元和通信设备。

传感器负责采集飞机的各种状态信息，计算单元负责处理传感器采集到的信息，并计算出相应的控制指令，执行单元负责执行计算单元计算出的控制指令，通信设备负责与地面指挥中心进行通信。

APM飞控系统介绍APM飞控是开源飞控系统，能够支持固定翼，直升机，3轴，4轴，6轴飞行器。

在此我只介绍固定翼飞控系统。

飞控原理在APM飞控系统中，采用的是两级PID控制方式，第一级是导航级，第二级是控制级，导航级的计算集中在medium_loop( ) 和fastloop( )的update_current_flight_mode( )函数中，控制级集中在fastloop( )的stabilize( )函数中。

导航级PID控制就是要解决飞机如何以预定空速飞行在预定高度的问题，以及如何转弯飞往目标问题，通过算法给出飞机需要的俯仰角、油门和横滚角，然后交给控制级进行控制解算。

控制级的任务就是依据需要的俯仰角、油门、横滚角，结合飞机当前的姿态解算出合适的舵机控制量，使飞机保持预定的俯仰角，横滚角和方向角。

最后通过舵机控制级set_servos_4( )将控制量转换成具体的pwm信号量输出给舵机。

值得一提的是，油门的控制量是在导航级确定的。

控制级中不对油门控制量进行解算，而直接交给舵机控制级。

而对于方向舵的控制，导航级并不给出方向舵量的解算，而是由控制级直接解算方向舵控制量，然后再交给舵机控制级。

以下，我剔除了APM飞控系统的细枝末节，仅仅将飞控系统的重要语句展现，只浅显易懂地说明APM飞控系统的核心工作原理。

一，如何让飞机保持预定高度和空速飞行要想让飞机在预定高度飞行，飞控必须控制好飞机的升降舵和油门，因此，首先介绍固定翼升降舵和油门的控制，固定翼的升降舵和油门控制方式主要有两种：一种是高度控制油门，空速控制升降舵方式。

实际飞行存在四种情况，第一种情况是飞机飞行过程中，如果高度低于目标高度，飞控就会控制油门加大，从而导致空速加大，然后才导致拉升降舵，飞机爬升；第二种情况与第一种情况相反；第三种情况是飞机在目标高度，但是空速高于目标空速，这种情况飞控会直接拉升降舵，使飞机爬升，降低空速，但是，高度增加了，飞控又会减小油门，导致空速降低，空速低于目标空速后，飞控推升降舵，导致飞机降低高度。

⼀⽂读懂民航客机飞控系统埃塞俄⽐亚航空公司波⾳737 MAX 8型客机当地时间10⽇坠毁，这是时隔不到5个⽉，波⾳同⼀型号飞机发⽣的第⼆起空难。

鉴于两起事故具有明显的相似性，越来越多的将⽬标指向了该型号的设计缺陷——飞控系统存在BUG是导致这两起事故的根本原因。

⽬前，越来越多的国家和航空公司已宣布停飞该机型。

那么，飞控系统到底是什么?为什么⼀个⼩⼩的代码错误会导致这么严重的后果?下⾯，就由⼩编来带你作进⼀步的深⼊了解。

实际上，现代民⽤飞机飞⾏控制系统(简称“飞控”)，是整个飞机机载系统的核⼼，也是整架飞机最复杂的系统之⼀。

飞⾏控制系统的作⽤是保证飞机的稳定性和操纵性，提⾼飞机飞⾏性能和完成任务的能⼒，增强飞⾏的安全性和减轻驾驶员的⼯作负担。

飞控系统分为⼈⼯飞⾏控制系统和⾃动飞⾏控制系统两⼤类。

由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为⼈⼯飞⾏控制系统。

最简单的⼈⼯飞⾏控制系统就是机械操纵系统。

不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令⽽⾃动完成控制任务的飞控系统，称为⾃动飞⾏控制系统。

飞⾏控制系统的功能随着飞⾏任务的不断复杂化，对飞机性能的要求越来越⾼，不仅要求飞⾏距离远(例如运输机)，⾼度⾼(⾼空侦察机)，⽽且还要求飞机有良好的机动性(例如战⽃机)。

为了减轻驾驶员在长途飞⾏中的疲劳，或使驾驶员集中精⼒战⽃，希望⽤⾃动控制系统代替驾驶员控制飞⾏，并能改善飞机的飞⾏性能。

这种系统就是现代飞机上安装的飞⾏⾃动控制系统。

飞⾏控制系统的功能归结起来有两点：1、实现飞机的⾃动飞⾏;2、改善飞机的飞⾏性能。

飞机的⾃动飞⾏控制系统在⽆⼈参与的情况下，⾃动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞⾏，通常可实现对飞机的三轴姿态⾓和飞机三个⽅向的空间位置的⾃动控制与稳定。

例如，⽆⼈驾驶飞⾏器(如⽆⼈机或导弹等)，实现完全的飞⾏⾃动控制;对于有⼈驾驶的飞机(如民⽤客机或军⽤飞机)，虽然有⼈参与驾驶，但某些飞⾏阶段(如巡航段)，驾驶员可以不直接参与操纵，⽽由飞⾏控制系统实现对飞机飞⾏的⾃动控制，但驾驶员应完成对⾃动飞⾏指令的设置和监督⾃动飞⾏的情况，并可以随时切断⾃动控制⽽实现⼈⼯驾驶。

飞控，最全⾯的⽆⼈机飞控讲解，带你了解导航飞控系统的功能导航飞控系统定义：导航飞控系统是⽆⼈机的关键核⼼系统之⼀。

它在部分情况下，按具体功能⼜可划分为导航⼦系统和飞控⼦系统两部分。

导航⼦系统的功能是向⽆⼈机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞⾏姿态、引导⽆⼈机沿指定航线安全、准时、准确地飞⾏。

完善的⽆⼈机导航⼦系统具有以下功能：（1）获得必要的导航要素，包括⾼度、速度、姿态、航向；（2）给出满⾜精度要求的定位信息，包括经度、纬度；（3）引导飞机按规定计划飞⾏；（4）接收预定任务航线计划的装定，并对任务航线的执⾏进⾏动态管理；（5）接收控制站的导航模式控制指令并执⾏，具有指令导航模式与预定航线飞⾏模式相互切换的功能；（6）具有接收并融合⽆⼈机其他设备的辅助导航定位信息的能⼒；（7）配合其他系统完成各种任务飞控⼦系统是⽆⼈机完成起飞、空中飞⾏、执⾏任务、返⼚回收等整个飞⾏过程的核⼼系统，对⽆⼈机实现全权控制与管理，因此飞控⼦系统之于⽆⼈机相当于驾驶员之于有⼈机，是⽆⼈机执⾏任务的关键。

飞控⼦系统主要具有如下功能：（1）⽆⼈机姿态稳定与控制；（2）与导航⼦系统协调完成航迹控制；（3）⽆⼈机起飞（发射）与着陆（回收）控制；（4）⽆⼈机飞⾏管理；（5）⽆⼈机任务设备管理与控制；（6）应急控制；（7）信息收集与传递。

以上所列的功能中第1、4和6项是所有⽆⼈机飞⾏控制系统所必须具备的功能，⽽其他项则不是每⼀种飞⾏控制系统都具备的，也不是每⼀种⽆⼈机都需要的，根据具体⽆⼈机的种类和型号可进⾏选择、裁剪和组合。

传感器⽆⼈机导航飞控系统常⽤的传感器包括⾓速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎⾓侧滑传感器、加速度传感器、⾼度传感器及空速传感器等，这些传感器构成⽆⼈机导航飞控系统设计的基础。

1.⾓速度传感器⾓速度传感器是飞⾏控制系统的基本传感器之⼀，⽤于感受⽆⼈机绕机体轴的转动⾓速率，以构成⾓速度反馈，改善系统的阻尼特性、提⾼稳定性。

飞控系统工作原理或过程
飞控系统是飞机上的重要部件，它通过控制飞机的姿态、飞行
方向和稳定性来确保飞行安全。

飞控系统的工作原理和过程涉及到
多个方面，我会从多个角度来解释。

首先，飞控系统的工作原理涉及到传感器的使用。

飞控系统通
过安装在飞机上的传感器来获取飞机的姿态、速度、高度等重要参数。

这些传感器包括陀螺仪、加速度计、空速表、高度表等，它们
不断地向飞控系统提供飞机的状态信息。

其次，飞控系统的工作原理还涉及到控制执行器的使用。

一旦
飞控系统接收到传感器提供的飞机状态信息，它会根据预设的飞行
控制逻辑来计算出相应的控制指令。

这些指令会传输给飞机上的执
行器，如副翼、升降舵、方向舵等，以调整飞机的姿态和飞行方向。

另外，飞控系统的工作原理还包括飞行控制逻辑的设计。

飞控
系统中的飞行控制逻辑是由飞行控制计算机来实现的，它根据飞机
的状态信息和飞行任务要求，计算出相应的控制指令。

这些指令可
以是对姿态的调整、对飞行方向的改变，甚至是对发动机推力的调节，以确保飞机的稳定飞行。

此外，飞控系统还涉及到飞行员的操作和干预。

虽然飞控系统
可以自动执行许多飞行任务，但飞行员仍然是飞机上的重要控制者。

飞行员可以通过操纵飞机上的控制杆、脚蹬等来对飞控系统的指令
进行调整和干预，以应对特殊情况或执行特定飞行任务。

总的来说，飞控系统的工作原理和过程涉及到传感器的信息获取、控制执行器的指令传递、飞行控制逻辑的计算和飞行员的操作
干预等多个方面，它们共同确保飞机的安全飞行。

PX4飞控系统支持哪些飞行模式？PX4飞控系统支持多种飞行模式，包括但不限于：
1. 手动模式（Manual Mode）：飞行器完全由遥控器控制。

2. 高度和定向模式（Altitude and Position Control Mode）：飞行器在保持指定高度和位置的同时，可以自由飞行。

3. 定高模式（Altitude Hold Mode）：飞行器会自动维持当前高度。

4. 定点模式（Position Hold Mode）：飞行器会自动维持当前位置。

5. 自动模式（Auto Mode）：可以通过设定航点来自动飞行。

6. 返航模式（Return to Home Mode）：飞行器会自动返回设定的起飞点。

7. 跟随模式（Follow Me Mode）：飞行器会跟随地面上的目标移动。

8. 圆周飞行模式（Circle Mode）：飞行器会绕着指定的点进行圆周飞行。

9. 航线模式（Mission Mode）：可以预先设定一系列航点，飞行器会按照设定的航线飞行。

10. 避障模式（Obstacle Avoidance Mode）：飞行器会自动避开障碍物。

这些飞行模式可以根据具体需求进行选择和切换。

飞控系统的降级保护策略-回复飞控系统的降级保护策略是指在飞行过程中，当飞控系统发生故障或异常时，系统能够自动降级，保证飞机的安全飞行。

降级保护策略是飞行安全的关键保障之一，本文将详细介绍飞控系统的降级保护策略。

一、什么是飞控系统？飞控系统（Flight Control System，简称FCS）是指控制飞机的飞行姿态、航向、高度等参数的系统。

它由飞行控制计算机、飞行控制面、传感器和执行机构等组成。

飞控系统能够检测和计算飞机状态，根据输入的指令控制飞机的运动。

二、为什么需要降级保护策略？飞控系统是飞机的重要组成部分，一旦出现故障或异常，可能会导致飞机失控，危及飞行安全。

因此，飞控系统需要具备降级保护策略，即在出现故障或异常时，自动切换到低级系统或备用系统，保证飞机仍能继续安全飞行。

三、飞控系统的降级保护策略包括哪些方面？飞控系统的降级保护策略主要包括以下几个方面：1.故障检测与诊断（Fault Detection and Diagnosis，简称FDD）：飞控系统能够实时检测飞机系统的故障情况，并通过故障诊断算法确定故障的位置和原因。

2.飞控系统切换（Flight Control System Switching）：当飞控系统出现故障或异常时，降级保护策略可以自动切换到备用系统或低级系统。

例如，当主飞控计算机故障时，可以切换到备用计算机进行飞行控制。

3.控制表面限幅（Control Surface Limiting）：当飞控系统出现故障时，为了避免过大的控制力导致飞机姿态不稳定，降级保护策略可以通过限制控制面的幅度和速度来保持飞机的稳定飞行。

4.传感器冗余（Sensor Redundancy）：飞控系统通常配备多个传感器来检测和测量飞机的状态。

当某个传感器故障时，降级保护策略可以自动切换到备用传感器，保证飞机状态的准确性。

5.执行机构冗余（Actuator Redundancy）：飞控系统通常配备多个执行机构，如液压马达、电动马达等。