包邮7天造一台无人机:飞控、电池、动力系统、地面站全解析

第1章 初识无人机 ……………………………………………………………………… 1

1.1 如何学习无人机知识 ……………………………………………………………… 1

1.2 无人机简介 ………………………………………………………………………… 4

1.2.1 无人机的基本概念 ……………………………………………………… 4

1.2.2 无人机的发展现状 ……………………………………………………… 6

1.3 无人机的分类 ……………………………………………………………………… 8

1.3.1 固定翼无人机 …………………………………………………………… 8

1.3.2 无人直升机 ……………………………………………………………… 9

1.3.3 多旋翼无人机 …………………………………………………………… 9

1.3.4 复合翼无人机 …………………………………………………………… 11

1.3.5 扑翼无人机 ……………………………………………………………… 11

1.4 四旋翼无人机详解 ……………………………………………………………… 12

1.4.1 四旋翼无人机的基本概念 ……………………………………………… 12

1.4.2 四旋翼无人机的组成 …………………………………………………… 12

1.4.3 四旋翼无人机的飞行原理 ……………………………………………… 15

1.4.4 四旋翼无人机的飞行模式 ……………………………………………… 19

1.5 组装无人机的准备工作 ………………………………………………………… 19

1.5.1 无人机配件准备 ………………………………………………………… 20

1.5.2 组装工具准备 …………………………………………………………… 21

1.5.3 飞行技术练习 …………………………………………………………… 22

1.5.4 四旋翼无人机机架组装 ………………………………………………… 23

1.6 本章小结 ………………………………………………………………………… 25

第2章 动力系统 ………………………………………………………………………… 26

2.1 无人机动力系统简介 …………………………………………………………… 26Ⅳ

2.2 电机 ……………………………………………………………………………… 27

2.2.1 无刷电机的工作原理 …………………………………………………… 28

2.2.2 无刷电机的参数 ………………………………………………………… 32

2.3 电调 ……………………………………………………………………………… 34

2.3.1 电调的工作原理 ………………………………………………………… 36

2.3.2 电调的参数 ……………………………………………………………… 40

2.4 螺旋桨 …………………………………………………………………………… 40

2.4.1 螺旋桨的工作原理 ……………………………………………………… 41

2.4.2 螺旋桨的参数 …………………………………………………………… 41

2.5 动力系统的选型和安装 ………………………………………………………… 42

2.5.1 动力系统的选型适配 …………………………………………………… 43

2.5.2 电机和螺旋桨的安装 …………………………………………………… 44

2.6 本章小结 ………………………………………………………………………… 46

第3章 遥控器和地面站………………………………………………………………… 47

3.1 遥控器简介 ……………………………………………………………………… 47

3.1.1 遥控器 …………………………………………………………………… 48

3.1.2 接收机 …………………………………………………………………… 52

3.1.3 遥控器和接收机的通信 ………………………………………………… 54

3.2 数传设备与图传设备 …………………………………………………………… 55

3.2.1 无线电通信 ……………………………………………………………… 55

3.2.2 数传设备 ………………………………………………………………… 56

3.2.3 图传设备 ………………………………………………………………… 58

3.3 地面站 …………………………………………………………………………… 59

3.3.1 地面站硬件设备 ………………………………………………………… 60

3.3.2 地面站软件 ……………………………………………………………… 60

3.4 接收机与数传设备的安装 ……………………………………………………… 69

3.5 本章小结 ………………………………………………………………………… 70

第4章 电池 ……………………………………………………………………………… 71

4.1 电池简介 ………………………………………………………………………… 71

4.1.1 电池的基本介绍 ………………………………………………………… 72Ⅴ

4.1.2 锂电池的基本介绍 ……………………………………………………… 73

4.1.3 无人机电池的基本介绍 ………………………………………………… 75

4.1.4 无人机电池的参数 ……………………………………………………… 77

4.2 电池及充电器的安全使用 ……………………………………………………… 79

4.2.1 电池的安全使用 ………………………………………………………… 79

4.2.2 充电器的安全使用 ……………………………………………………… 81

4.3 无人机电池的选型和安装 ……………………………………………………… 84

4.4 本章小结 ………………………………………………………………………… 85

第5章 飞控系统 ………………………………………………………………………… 86

5.1 什么是飞控 ……………………………………………………………………… 86

5.1.1 飞控的基本概念 ………………………………………………………… 87

5.1.2 飞控的内部传感器 ……………………………………………………… 88

5.1.3 飞控的接口 ……………………………………………………………… 91

5.2 飞控的拓展模块 ………………………………………………………………… 94

5.2.1 卫星定位模块 …………………………………………………………… 94

5.2.2 光流模块 ………………………………………………………………… 95

5.2.3 避障模块 ………………………………………………………………… 96

5.2.4 电池监测模块 …………………………………………………………… 97

5.2.5 空速计 …………………………………………………………………… 97

5.3 飞控的算法 ……………………………………………………………………… 98

5.3.1 滤波算法 ………………………………………………………………… 99

5.3.2 PID算法 ………………………………………………………………… 99

5.4 飞控的选型与安装 ……………………………………………………………… 102

5.4.1 飞控的选型……………………………………………………………… 102

5.4.2 飞控的安装……………………………………………………………… 104

5.5 本章小结 ………………………………………………………………………… 107

第6章 无人机调试 …………………………………………………………………… 108

6.1 调试前的准备工作 ……………………………………………………………… 108

6.2 基础参数调试 …………………………………………………………………… 112

6.3 PID参数调试 …………………………………………………………………… 124Ⅵ

6.4 拓展参数调试 …………………………………………………………………… 127

6.5 本章小结 ………………………………………………………………………… 130

第7章 起飞 ……………………………………………………………………………… 131

7.1 安全飞行规定 …………………………………………………………………… 131

7.1.1 无人机的类别…………………………………………………………… 132

7.1.2 管制空域………………………………………………………………… 133

7.1.3 适飞空域………………………………………………………………… 134

7.1.4 驾驶执照………………………………………………………………… 134

7.1.5 其他规定………………………………………………………………… 135

7.2 起飞前检查 ……………………………………………………………………… 137

7.2.1 飞行环境检查…………………………………………………………… 137

7.2.2 机身外观检查…………………………………………………………… 138

7.2.3 姿态检查………………………………………………………………… 138

7.2.4 GPS和航向检查 ……………………………………………………… 139

7.2.5 电池电量检查…………………………………………………………… 139

7.2.6 遥控器检查……………………………………………………………… 140

7.2.7 飞行模式检查…………………………………………………………… 140

7.2.8 电机与螺旋桨检查……………………………………………………… 140

7.3 起飞与降落 ……………………………………………………………………… 140

7.3.1 起飞操作流程…………………………………………………………… 141

7.3.2 空中飞行操作流程……………………………………………………… 142

7.3.3 降落操作流程…………………………………………………………… 142

7.4 本章小结 ………………………………………………………………………… 142