四旋翼无人机入门
https://www.bilibili.com/video/BV1cU4y187J2?zw## 四旋翼无人机与穿越机
- 消费级无人机
四旋翼无人机常见于航拍设备和遥控玩具中，“大疆”就是知名消费级无人机厂商之一，这里不作赘述。对比固定翼飞机，直升机等其他无人机，四旋翼具备更直观的控制机制和更高的飞行自由度，但是其续航时间较短，通常仅在三十分钟以内。四旋翼无人机的技术经过近十年的发展已经非常成熟，一台成品无人机往往配备良好的平衡算法和多个避障传感器，操纵者不需要太多经验就能安全飞行。
- 穿越机
穿越机是四旋翼无人机中的一种特殊分类，其极限速度和灵活性远远高于一般的四旋翼无人机，控制难度较大，续航时间也更短。在控制的机制上，消费级无人机和穿越机的主要的区别在**定高控制**和**自稳控制**上。这两个模式的区别将在之后的[模拟器飞行](https://mc.dfrobot.com.cn/thread-310257-1-1.html)章节中作详细解释。
【GIF 同个飞行场地穿越机和无人机的视角对比】
虽然两者存在一定差异，但普通无人机能快速消除飞手的陌生感，建立良好的空间概念，了解遥控器的控制原理并锻炼手眼协调能力。
## 无人机的控制机制
### 两个摇杆如何控制无人机？
（图片源自网络）
无人机在三维空间中飞行，在控制飞机的速度（**油门通道**）的同时，还要控制飞机在三个方向上的朝向（**俯仰通道**，**偏航通道**，**横滚通道**），共计四个通道。摇杆的每一个摆动方向都被称为一个通道，每个摇杆包括纵向和横向两个通道，所以**控制无人机最少需要2个万向摇杆**。这四个通道的含义分别如下：
| 油门（Throttle） | 偏航（Yaw） | 俯仰（Pitch） | 翻滚 （Roll）|
| ------ | ------- | ------- | ----- |
| | || |
| 增大所有旋翼转速| 左右转向| 前后摇摆| 左右摇摆 |
穿越机的油门与姿态控制是非常重要的控制概念，其中**throttle，pitch，yaw，roll在入坑后会频繁出现，需要着重记忆**。
## 摇杆如何映射
如上文所说，摇杆的每一个摆动方向都被称为一个通道，而如何映射这四个通道决定了无人机的控制方式。模型圈中最常见的映射方式有美国手与日本手。由于目前大多数无人机产品的默认设置为美国手，**百科中将主要以美国手为主**。
### 美国手
- 左侧摇杆
| 油门（Throttle） | 偏航（Yaw）|
| --------- | --------- |
|| |
| 增大所有旋翼转速 | 左右转向 |
- 右侧摇杆
| 俯仰（Pitch） | 翻滚 （Roll）|
| ------- | -------- |
|||
| 前后摇摆 | 左右摇摆 |
- 日本手
日本手将美国手的偏航（Yaw）与俯仰（Pitch）通道对调。在传统模型中能更加精确地进行方向控制。
- 中国手
中国手将美国手的左右摇杆所对调。有部分无人机玩具采用中国手。
## 无人机的飞行原理
【四联动图】
- 油门控制（Throttle）
增强油门能同时加快四个螺旋桨的转速，提升飞机的推力。
- 俯仰控制（Pitch）
提升前侧两个螺旋桨的转速，减少后侧两个螺旋桨的转速，让机头翘起。
- 横滚控制 （Roll）
提升左侧两个螺旋桨的转速，减少右侧两个螺旋桨的转速，让机身右倾。
- 偏摆控制（Yaw）
提升斜对角顺时针转动桨叶的转速，降低另一对角逆时针转动桨叶的转速，反作用力让机身逆时针旋转。
## 目视飞行练习
基础的目视飞行练习可以选择各类大疆无人机，或淘宝上的百元无人机玩具。入门练习需要遵循以下几个步骤。
- 飞行前先解锁
为了防止桨叶伤人，所有的无人机都有解锁机制，只有将油门调至最低并拨动解锁按钮才能启动旋翼。
- 对尾飞行
飞行前将无人机放置在操纵者的正前方，确保机头方向和目视方向一致，这样飞机与操纵者就有相同的参照方向。
- 控高绕圈练习
将无人机悬停至指定高度后，**仅使用右摇杆**在空中绕圈飞行。熟练后可尝试缩小半径或进行八字飞行。
- 绕圈飞行
操纵者原地转圈，使用左右摇杆**让穿越机绕着人同步转动**，并保持对尾。熟练顺时针与逆时针两个方向。
- 尾随飞行
操纵者在设定好的飞行航线后，控制穿越机航线飞行。在飞行过程中保持跟随飞机并保持对尾状态。
不对尾目视飞行难度较大，但因为FPV穿越机通常以第一人称视角飞行，熟练掌握对尾飞行技巧即可。
## FPV飞行练习（可选）
大疆等消费级无人机一般具备锁定机头云台的FPV功能，可以通过手机看到机头正前方的画面。在熟练掌握目视飞行技巧后可以尝试进行FPV飞行。
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