[教程]四旋翼无人机入门 精华

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[教程] 四旋翼无人机入门

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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自稳控制上。这两个模式的区别将在之后的模拟器飞行章节中作详细解释。

【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?

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(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)
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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)
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增大所有旋翼转速 左右转向
  • 右侧摇杆
俯仰(Pitch) 翻滚 (Roll)
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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。

本文经过官方授权转载

原文链接:http://wiki.fpvbang.com/

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追梦的少年  中级技师

发表于 2021-9-13 06:21:41

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