多旋翼無人機理論培訓第一章：概述第二章：飛行原理第三章：旋翼機飛控的安裝調試第四章：旋翼無人機航拍應用第五章：Li電池的維護和保養(yǎng)多旋翼無人機理論培訓第一章：概述第一章：概述1.1

無人機的定義

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸。可在無線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機帶到空中投放飛行。回收時，可用與普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或攔網(wǎng)回收。可反覆使用多次。廣泛用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。第一章：概述1.1無人機的定義第一章：概述1.2無人機的分類無人機可按飛行平臺構型、用途、尺度、活動半徑、任務高度等方法進行分類。

按飛行平臺構型分類：固定翼、旋翼機、無人飛艇、傘翼無人機、撲翼無人機。

按用途分類：軍用和民用兩大類

按尺度分類（民航法規(guī)）：微型(空機質量小于等于7Kg的無人機）、輕型（空機質量大于7Kg，小于等于116kg）、小型（空機質量小于等于5700kg）、大型無人機（空機質量大于5700kg）。

第一章：概述1.2無人機的分類第一章：概述1.2無人機的分類按活動半徑分類：超近程(活動半徑在15km以內）、近程（活動半徑在15-50km之間）、短程（活動半徑在50-200km之間）、中程（活動半徑在200-800km之間）和遠程（活動半徑大于800km）按任務高度分類：超低空(任務高度在0-100m之間)、低空（100-1000m之間）、中空（1000-7000m之間）、高空（7000-18000m之間）、超高空（大于18000m）。

第一章：概述1.2無人機的分類多旋翼飛行器的飛行原理2.1結構形式：旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，且四個旋翼的結構和半徑都相同，四個電機對稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間空間安放飛行控制計算機和外部設備。結構形式如圖1.1所示。（以十字型為例）2.2工作原理：

四旋翼飛行器通過調節(jié)四個電機轉速來改變旋翼轉速，實現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。四旋翼飛行器是一種六自由度的垂直升降機，但只有四個輸入力，同時卻有六個狀態(tài)輸出，所以它又是一種欠驅動系統(tǒng)。多旋翼飛行器的飛行原理2.1結構形式：多旋翼部件（以四軸為例）

無刷電機（4個）電機型號：6210/380kv

動力總成電子調速器（4個）

螺旋槳（4個，兩正兩反）

控制系統(tǒng)飛行控制器（飛控）遙控器動力儲備電池充電器結構件：機架多旋翼部件（以四軸為例）多旋翼無人機理論分析課件四軸旋翼飛行原理四旋翼飛行器的電機

1和電機

3逆時針旋轉的同時，電機

2和電機

4順時針旋轉，因此當飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。

在上圖中，電機

1和電機

3作逆時針旋轉，電機

2和電機

4作順時針旋轉，規(guī)定沿

x軸正方向運動稱為向前運動，箭頭在旋翼的運動平面上方表示此電機轉速提高，在下方表示此電機轉速下降。（1）垂直運動：同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，實現(xiàn)了沿

z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時，在旋翼產生的升力等于飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態(tài)。

四軸旋翼飛行原理四旋翼飛行器的電機

1和電機四軸旋翼飛行原理（2）俯仰運動：在圖（b）中，電機

1的轉速上升，電機

3

的轉速下降（改變量大小應相等），電機

2、電機

4

的轉速保持不變。由于旋翼1

的升力上升，旋翼

3

的升力下降，產生的不平衡力矩使機身繞

y

軸旋轉，同理，當電機

1

的轉速下降，電機

3的轉速上升，機身便繞y軸向另一個方向旋轉，實現(xiàn)飛行器的俯仰運動。（3）滾轉運動：與圖

b

的原理相同，在圖

c

中，改變電機

2和電機

4的轉速，保持電機1和電機

3的轉速不變，則可使機身繞

x

軸旋轉（正向和反向），實現(xiàn)飛行器的滾轉運動。四軸旋翼飛行原理（2）俯仰運動：在圖（b）中，電機四軸旋翼飛行原理（4）偏航運動：旋翼轉動過程中由于空氣阻力作用會形成與轉動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個旋翼中的兩個正轉，兩個反轉，且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉速有關，當四個電機轉速相同時，四個旋翼產生的反扭矩相互平衡，四旋翼飛行器不發(fā)生轉動；當四個電機轉速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉動。在圖

d中，當電機

1和電機

3

的轉速上升，電機

2

和電機

4

的轉速下降時，旋翼

1和旋翼3對機身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4對機身的反扭矩，機身便在富余反扭矩的作用下繞

z軸轉動，實現(xiàn)飛行器的偏航運動，轉向與電機

1、電機3的轉向相反。四軸旋翼飛行原理（4）偏航運動：旋翼轉動過程中由于四軸旋翼飛行原理（5）前后運動：要想實現(xiàn)飛行器在水平面內前后、左右的運動，必須在水平面內對飛行器施加一定的力。在圖

e中，增加電機

3轉速，使拉力增大，相應減小電機

1轉速，使拉力減小，同時保持其它兩個電機轉速不變，反扭矩仍然要保持平衡。按圖

b的理論，飛行器首先發(fā)生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產生水平分量，因此可以實現(xiàn)飛行器的前飛運動。向后飛行與向前飛行正好相反。（在圖

b

圖

c中，飛行器在產生俯仰、翻滾運動的同時也會產生沿

x、y軸的水平運動。）（6）傾向運動：在圖

f

中，由于結構對稱，所以傾向飛行的工作原理與前后運動完全一樣。四軸旋翼飛行原理（5）前后運動：要想實現(xiàn)飛行器在水平旋翼機飛控的安裝調試1.零度雙子星產品介紹產品清單

旋翼機飛控的安裝調試1.零度雙子星產品介紹第四章航拍旋翼機飛行4.1無人機安全飛行要領1）、航拍目標進行拍攝前，應對飛行器起飛場地進行選擇。場地應盡可能的平整、空曠。不要從電桿、樹木下進行起飛。2）、對大型目標進行拍攝時，盡可能的了解（如駕車、步行等方式）目標周邊空域情況。對手機基站、無線電基站、雷達基站、高壓線等干擾源進行記錄，飛行時遠離干擾源（高壓線對飛行器飛控IMU、圖傳、遙控信號均會產生不同程度干擾）。3)、規(guī)劃飛行航線時，不要從人口密集地方飛過（飛行器失事僅僅是經(jīng)濟損失，鋒利的螺旋槳劃傷人就是重大損失），非鏡頭需要不要從水庫、江河、湖泊等地方飛過（航拍作業(yè)所有數(shù)據(jù)存儲于SD卡上，飛行器失事會導致前面的的數(shù)據(jù)全部丟失）。

第四章航拍旋翼機飛行4.1無人機安全飛行要領4.1無人機安全飛行要領4)、當風速高于四級風（5.5-7.9m/s)建議不進行航怕作業(yè)。5)、雨天建議不進行航拍作業(yè)，如特殊要求需在雨天進行拍攝，必須對飛控、電調、飛行器馬達、相機、云臺馬達做防水處理。6)、航拍作業(yè)時，你需要全神灌注對飛機進行操作。在市區(qū)航拍可能會引起其他無關人員的好奇心。會對飛手、云臺手及助理進行各種詢問，請無視他們。并維護好操作現(xiàn)場的秩序，給工作人員留出好的操作空間。避免無關人員與工作人員進行身體接觸（有時候會出現(xiàn)有人輕拍飛手手臂進行詢問的情況）。4.1無人機安全飛行要領4.1無人機安全飛行要領7)、對山區(qū)進行拍攝時，起飛升空后你需要在監(jiān)視器上仔細辨認飛行器起飛點，了解大概位置。當飛行器飛遠后在回航途中起飛點會隱藏于綠色植物中，此時就無法找到降落點（起飛點與降落點是同一地方）。8)、對峽谷進行航拍時，隨時了解峽谷內風速情況，飛行器的安全下降速度為1.5m/s。由于峽谷對空氣流有聚攏作用，峽谷外可能微風，通過峽谷的聚攏作用風速會上升。當上升氣流速度達到1.5m/s時，此時下降速度同上升氣流速度抵消，飛行器會保持高度無法降落。4.1無人機安全飛行要領4.1無人機安全飛行要領9)、對于特別復雜的拍攝環(huán)境（如高樓、煙囪、塔等），需指派一名觀察員。隨時了解飛行器的方位，避免撞上大型障礙物。切勿繞到大型障礙物后方，如果障礙物夠大。此時飛行器的圖傳、遙控器信號會全部消失。10)、飛行器從高樓群里（如解放碑）起飛時，請使用姿態(tài)模式。在高樓群里，GPS可能無法搜到信號，即使能搜到大于6顆衛(wèi)星的信號順利起飛，也不能保證在飛行途中衛(wèi)星信號不丟失。由于姿態(tài)模式與GPS模式控制方式的不同（GPS可懸停，姿態(tài)模式無法懸停），頻繁的自動切換兩種姿態(tài)模式可能會引飛行器失事。4.1無人機安全飛行要領4.2無人機地面檢查操作規(guī)范和要領良好的地情檢查是飛行安全的保障，減少安全事故，延長設備使用壽命。（一）起飛前基礎檢查飛行器起飛前你需要做好如下檢查1、監(jiān)視器上電，檢查監(jiān)視器電量是否充足。2、遙控器發(fā)射機開機，檢查遙控器電量是否充足。3、檢查每一塊飛行器使用的動力電池電量是否充足，電池有無鼓包脹氣現(xiàn)象。4.2無人機地面檢查操作規(guī)范和要領（一）起飛前基礎檢查4、展開飛行器，檢查飛行器螺旋槳、電調、馬達是否完好。螺絲是否有松動現(xiàn)象（飛行器飛行時產生高頻振動，可能會使螺絲松動）。檢查飛行器機架結構是否完整。云臺防分離卡扣是否鎖死。（特別檢查highonepro力臂轉動螺絲是否松動、云臺重心調整好）5、檢查GPS天線方向是否與機頭一致，如圖GPS天線方向與機頭方向存在夾角，逆時針旋轉θ°即可。6、電量顯示報警器是否插于飛行器動力電池的平衡口。（一）起飛前基礎檢查（二）飛機起飛前通電順序和降落后斷電順序飛機起飛前，應先開遙控器電源再開飛機電源，因為先開飛機，飛機有機會接收到其他信號。飛機降落后應先關閉飛機電源再關閉遙控器電源1.如果降落點和起飛點的水平距離超過20米，請注意此時飛機的水平高度為0，此時自動返航的話飛機將上升到設置的返航高度，但由于此時飛友準備去關飛行器的電源，手臂和飛機距離太近，飛機的突然起飛極大可能導致飛友的手臂被突然轉動的螺旋槳割傷；如果飛友先去收拾可以折疊的槳葉，將直接導致手指被突然轉動的螺旋槳割傷；假如此時飛友還沒去靠近飛機，飛機突然起飛，飛友在不知情的情況下誤認為飛機要飛走了，慌忙之下可能用手去拉飛機腳架，可能是第一次用手拉起飛過程中的飛行器，極大可能因為操作不當導致手臂被螺旋漿割傷。

2.如果降落點和起飛點的水平距離在20米之內，飛機將沒有什么反應，原因是返航（包括一鍵返航，失聯(lián)返航，低電量返航）過程中飛機水平距離低于20米，將豎直降落，而此時飛機的高度為0，所以不會有什么反應。（二）飛機起飛前通電順序和降落后斷電順序飛機起飛前，應先開遙19（三）起飛前的通電檢查打開遙控器器電源（打開前將油門保持在低位），監(jiān)視器電源，相機電源。飛行器上電后檢查LED模塊閃燈序列，如為證明飛控系統(tǒng)初始化正常。再觀察監(jiān)視器有無圖像傳出，有圖像及證明云臺初始化正常。（四）飛行器的磁場校準每天進行拍攝任務時第一個起落，應對飛行器進行磁場校準。當更換拍攝場地，且場地與第一個起落場地直線距離大于100km時，請進行磁場校準。（三）起飛前的通電檢查飛行器校準方法：（手機地面站校準）1.遙控器切到手動模式，油門收到底。2.點擊“設置”頁簽，進入“設置”界面，如圖所示。3.點擊“磁羅盤”，彈出執(zhí)行校準對話框，如圖所示。4.選中“水平校準磁羅盤”，點擊“確定”，進入水平校準環(huán)節(jié)。如果不想繼續(xù)執(zhí)行，可以選擇“放棄”并確定。飛行器校準方法：（手機地面站校準）飛行器磁羅盤校準方法：

5.水平校準：將飛行器放平（姿態(tài)誤差在5度以內，可以用手抱著），然后緩慢地轉兩到三圈。轉動過程中，保證外接LED燈藍燈常亮，否則，須重新調整好飛行器后，再繼續(xù)轉動。垂直校準：將飛行器的機頭垂直朝下（姿態(tài)誤差在5度以內），然后緩慢地轉兩到三圈。轉動過程中，保持藍燈常亮。否則，先停下來，調整好飛行器后再繼續(xù)轉動。等待飛控處理記錄下來的磁數(shù)據(jù)。處理過程中紫燈長亮，紫燈熄滅后，校準結束。地面站會自動切換到遙控界面，顯示一藍一紅兩個圓圈，如下圖所示。如果紅藍兩圈基本重合，說明校準成功；如果不是，需要重新執(zhí)行一次校準操作。圖依次為優(yōu)、合格、不合格飛行器磁羅盤校準方法：圖依次為優(yōu)、合格、不合格（五）飛行器的保養(yǎng)飛行器使用時間較長后