無人機知識——入門到精通之三

本人無人駕駛

飛行控制器（飛控）是飛行器的大腦,。它從接收器接受信號,，并把信號傳輸給電調(diào)告訴它如何飛行,，其中最困難的在于如何保持飛行器飛行的穩(wěn)定性,。為了保持穩(wěn)定性,，就需要各種各樣的傳感器來監(jiān)測飛機實時的飛行姿態(tài)和飛行位置,。

下面的關(guān)鍵詞是“自由度”（DEGREES OF FREEDOM——DOF）,。

3DOF

三軸加速度計或陀螺儀監(jiān)測運動或旋轉(zhuǎn)中的變化,。

6DOF

三軸加速度計和陀螺儀的組合允許精確測量直升機方向的變化。多軸飛行器保持穩(wěn)定飛行姿態(tài)至少需要6自由度,。

9DOF

增加了了兩個加速度計和一個定位傳感器指南針(磁強計),，用于確定多軸飛信器的方向。

10DOF

始終保持至少一個備用的傳感器是一個良好的習(xí)慣,，大部分人將這多余的一個傳感器制作成氣壓計用來測量大氣壓強,，但是也有人將它作為超聲波測距儀來監(jiān)測模型到地面的距離,。

11DOF

最后一個傳感器用來安裝GPS模塊，用來監(jiān)測模型的絕對位置,。

簡易廉價的飛控通常只支持6自由度,，因為某些功能可以不通過飛控而采用外部模塊單獨實現(xiàn)。

對于一個完整的飛控來說,，它應(yīng)該具備著強大的軟件支持,，并且提供多種附加功能，以支持很多不同的飛行模式,。例如利用Arduino開發(fā)的Ardupilot Mega（APM）就支持以下的功能：

手控

直接將發(fā)射器的信號傳送到飛行器,。當(dāng)你把操縱桿放開的時候，飛機將會按照你所指定的方向繼續(xù)上一姿態(tài)的飛行,。

自穩(wěn)

釋放操縱桿之后飛機將會停止原有的飛行模式并懸停在一個穩(wěn)定的位置,。

電傳操縱訓(xùn)練

某些飛行姿態(tài)可以直接通過飛控設(shè)定的，而避免了各種機械傳動裝置的復(fù)雜性,。比如你可以自行設(shè)定橫滾,、航向和俯仰角度的最大最小值及其變化速率的快慢。

自動飛行

模型可以按照你預(yù)先設(shè)定好的路徑飛行,，當(dāng)然,，你可以手動干預(yù)飛行路線。

自動返航（RTL）

飛行器可以按照預(yù)設(shè)的路線自動返航至起始飛行點并保持在預(yù)設(shè)高度懸停,，這個功能需要GPS支持,。

懸停

如果不給飛行器任何的控制信號，那么飛行器將會盡可能保持原有的飛行姿態(tài)并保持原有的位置不變,。

自動啟動和著陸

或許這是避免墜機的最好方式了。,。,。

8 X% ]8 b2 p5 Z6 R5 ?5 ^

利用一些外部模塊或者采用其他飛控都可以實現(xiàn)更多不同的功能，采用什么飛控和外設(shè)取決于你需要什么功能,。

飛控都有什么種類,？

有很多的飛控可以供玩家選擇，而且它們的特性描述也很好,。選擇飛控的最好方式是直接選用那些已經(jīng)編程后的商業(yè)飛控,，或者列一個需求的功能清單，請有飛控編程經(jīng)驗的程序員來對你的飛控進行編程,。

目前流行的飛控有：

: d% T1 A8 \8 F" A

HobbyKing KK2.1.5, KK2.1 或者更老版本的KK2

這是一款擁有6DOF的十分簡易的飛控,，它集成了顯示屏和按鈕，并且允許玩家直接改變所有參數(shù),。KK飛控的軟件部分十分簡單,，容易上手,，并且在航模愛好者中也十分流行，玩家可以給自己的飛控刷不同的固件,，以獲取更好的飛行體驗,。但是它沒有外部接口，所以不能擴展或者升級更強大的功能,。盡管對于當(dāng)前飛控市場來說這是一個弊端,，但是KK飛控對于初學(xué)者的重要性仍舊不言而喻。

$ D8 u; `% q* K% R
/ g# A4 E6 U$ X* \  }# |4 L1 W

Naze32

這是一款輕量級32位飛控,，對于小型模型來說有著更好的飛行體驗,。完整版集成了氣壓計，羅盤,，并且能連接到GPS,，但是后者仍舊處于試驗階段。Acro Naze沒有這些功能,。如果沒有一定的計算機知識和一塊內(nèi)置顯示屏的話,，搞懂這款飛控并不是一件容易的事情。

+ [0 g7 C$ p1 M6 Q
) W1 C' w2 M9 j

Mulitiwii

從最基本的6DOF到內(nèi)置GPS的飛控之間有很多不同的版本,，最簡單的Acro板可能十分容易設(shè)置但是并不是那么容易組裝,，而最高級的內(nèi)置GPS板可能更需要耐心來設(shè)置，但是結(jié)果卻不是那么樂觀,。所以建議入手的時候一定要選一款合適你自己的,，并且最好有人幫你初始化過了。

" k+ }: f6 _/ `0 j

ArduPilot:APM 2.5 / 2.6 / Pixhawk APM

這是一款開源的飛控,，并且已經(jīng)可以實現(xiàn)很多功能,，例如GPS。它有著強大的能力,，不光是包括了磁強計,、氣壓計、GPS的硬件兼容,，更是有著強大的軟件,，可以通過計算機編程寫入飛控來進行二次開發(fā)。所以這就必然帶來了復(fù)雜的設(shè)置過程,，想對它進行深度開發(fā)必須有著巨大的知識儲備和動手能力,。這類飛控通常價格較貴，一般都是商業(yè)公司才會花大價錢來使用,。

0 ~0 y6 b  s. F7 h

HKPilot Mega嬠/b]

被HobbyKing公司按照ArduPilot Mega原型復(fù)制的一類便宜的飛控,。

( N/ p# x' E1 V" k# J% _$ p: k

OpenPilot CC3D

另一個基于開源的項目。硬件很難操控，因為它不是商業(yè)化生產(chǎn),。非常類似于Acro Naze,。

+ f* y9 I6 S. ]; j& W2 E+ b$ ~. q

DJI Naza

十分受歡迎的一款商業(yè)飛控，有著完整的功能列表,，并且可以滿足玩家很多需求,，方便上手，易于設(shè)置,，GPS鎖定性好,，懸停穩(wěn)定，價格較貴,。

4 o& Q+ C+ N6 d

個人認(rèn)為新手初學(xué)的時候應(yīng)該從簡單做起,，例如GPS等等不必要的模塊反而會加重新玩家的負(fù)擔(dān)。初學(xué)建議使用KK飛控,，否則將會更加麻煩,。

桂2

詭異