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无人机飞控原理和方案(无人机飞控系统设计)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-30 03:46   点击:108  编辑:admin   手机版

1. 无人机飞控系统设计

大疆无人机飞控序号位于机身电池仓内。

  无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

2. 无人机飞控软件架构

无人机主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。

中文名称:无人机系统

英文名称:unmannedaerial vehicle system

解释:无人机及与其配套的通信站、起飞(发射)回收装置以及无人机的运输、储存和检测装置等的统称。

无人机的通信站既可以建在地面,也可以设在车、船或其他平台上,通过通信站,不但可以获得无人机所侦察到的信息,而且还可以向无人机发布指令,控制它的飞行,使无人机能够顺利完成任务。无人机的起飞(发射)装置有多种类型,主要的起飞(发射)方式有地面滑跑起飞、沿导轨发射、空中投放等,有些小型无人机由容器式发射装置靠容器内的液压或气压动力发射。无人机的回收方式包括自动着陆、降落伞回收、在空中由无人机回收和拦截网回收等。不同类型和不同使用环境下的无人机,可选择不同的系统构成,比如:小型无人机通常采用弹射或火箭发射;而大型无人机则采用起落架或发射车进行发射。

3. 无人机飞控系统开发

无人机由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等组成。飞行管理与控制系统,相当于无人机系统的“心脏”部分,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响,对其飞行性能起决定性的作用。无人机机体的核心就是飞行器控制器——主控MCU。

4. 无人机飞控系统设计原理

利用空气的流动性,稳定性比较高的灵活性,可以将鼠标悬停,体重应该是高于直升机和固定翼(毕竟,这是你自己的猜测,四轴,所以没有必要考虑了空气动力学,帧可以尽可能精简) 难度增加发动机号,如何降低成本 一轴四控制系统是最复杂的 是一个相对缓慢的速度。

5. 无人机控制系统设计

     无人机培训一般分为固定翼无人机、直升机、多旋翼无人机等,以目前最为流行且应用领域最广的多旋翼无人机举例,无人机培训需要学习的课程包括:理论课程及实践飞行课程。

一、理论课程包括:

民航法规与空中交通管制。

无人机概述与系统组成。

空气动力学基础。

机构与性能。

通信链路与任务规划。

航空气象与飞行环境。

无人机系统特性与操控技术。

无人机飞行手册及其他文档。

二、实践飞行课程包括:

模拟飞行。

无人机拆装、维护、维修和保养。

地面站设置与飞行前准备。

起飞与降落训练。

本场带飞。

本场单飞。

紧急情况下的操控和指挥。

三、考核与结业

       多旋翼无人机培训总课时一般不超过120课时,理论学习和实践飞行同样重要,对于个人提升能力都有很大的帮助,无人机培训可以让学院掌握无人机的基本操作原理和理论基础,为以后实践工作打下良好的基础。

6. 无人机飞控系统设计研究生专业

大疆的飞控系统是它自己的,最早大疆就是一家做飞控的公司。

大疆无人机在飞控系统上,大致可以分为两类。第一类为WooKong-M/A2/A3/A3Pro等都属于工业级商用的飞控系统。

WooKong-M为A系列的前身,A2是A系列的第一款产品,不支持DJIGO。A3是A2升级版,采用全新的工业系统解决方案,集成厘米级精度的D-RTKGNSS模块且支持DJIGO。A3Pro配备三套IMU和GNSS模块,A3可通过两个IMU+GNSS升级套件升级至A3Pro。

第二类则是Naza系列飞控系统,主打性价比,主要面向群体为电子或是模型爱好者。

Naza系列飞控系统主要分为NAZA-MLite、NAZA-MV1,NAZA-MV2。Lite为入门级产品,以V1平台开发,可以加GPS,无更多扩展功能;V1为第一代Naza产品,V2为第二代Naza产品,在V1的基础上硬件结构做了优化,极强的扩展性能。支持ZenmuseH3-2D/NAZAOSD/NAZA蓝牙模块/IOSD/地面站。

在工业级应用上,A3和A3Pro提供全新的工业系统解决方案,可集成厘米级精度的D-RTKGNSS模块、智能电调、智能电池和Lightbridge2高清图传。开发者可使用DJIOnboardSDK和MobileSDK定制专属应用,实时获取飞行器状态信息,并且控制飞行器、云台和相机。A3系列配备CAN、API等丰富的硬件接口,可连接第三方传感器或其他设备,针对各种行业应用对飞行平台进行灵活定制。

7. 无人机飞控系统设计图

M600Pro工业级无人机搭载大疆A3Pro飞控系统,不是A2飞控,A3Pro配备三套IMU和GNSS模块,通过软件解析余度实现6冗余系统。

在飞行中,系统通过先进的软件诊断算法对三套GNSS和IMU数据进行实时,当系统中的传感器出现异常时,系统立即切换至另一套传感器,以保障稳定的飞行表现。

8. 无人机飞控系统设计报告

步骤一、无人机在执行飞行任务中,第一定位模块将无人机当前位置坐标信息实时传送给飞控系统,电量检测模块实时检测电池电量,当电池电量低于10%时,飞控系统对当前无人机位置坐标与各充电基站的位置坐标进行比较,确定此时距离无人机最近的充电基站;

步骤二、飞控系统控制无人机向最近的充电基站飞行,并控制无人机与该充电基站的垂直高度在 h ~ H 米范围内,然后控制摄像机拍摄该充电基站,并将拍摄的图像传送给无人机控制系统。

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