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看到一篇不錯的關(guān)于無人機飛行控制的科普貼,，分享給大家,。 0 F3 ^) M4 i$ u, _2 V% W
無人機作為新興行業(yè),，用戶以小白居多， 那么,，如何從眾多小白中脫穎而出,，化身為老司機呢？ 你只需要跟著小曼魔鬼般的步伐走起來,，今天我們先講最核心的飛控篇,。 掌握這些干貨，足以吹牛裝逼充大神了~ 10年前,，無人機行業(yè)考慮的是如何讓飛機穩(wěn)定飛起來,、飛得更快、飛得更高,。 無人機的應(yīng)用也主要是在軍事等神秘領(lǐng)域,。 如今,，隨著芯片、人工智能,、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,， 無人機開始向智能化、終端化,、集群化的趨勢發(fā)展,。 幾年的時間讓無人機從遠離人們視野的軍事應(yīng)用飛入了尋常百姓家， 更多的小白用戶開始接觸到無人機,，只需要通過短暫的學(xué)習(xí),， 也可以進行穩(wěn)定安全的操作，體驗了一把飛行和航拍的樂趣~ 不可否認,，飛控技術(shù)的發(fā)展是這十年無人機變化的最大推手,。 但是，你真的了解飛控是什么嗎,？ 下面小曼為你仔細解讀多軸飛行器的飛控是如何運行的,。 飛控是什么？ 飛行控制系統(tǒng)（Flight control system）簡稱飛控,， 可以看作飛行器的大腦,。多軸飛行器的飛行、懸停,， 姿態(tài)變化等等都是由多種傳感器將飛行器本身的姿態(tài)數(shù)據(jù)傳回飛控,， 再由飛控通過運算和判斷下達指令，由執(zhí)行機構(gòu)完成動作和飛行姿態(tài)調(diào)整,。 飛控可以理解成無人機的CPU系統(tǒng)，是無人機的核心部件,， 其功能主要是發(fā)送各種指令,，并且處理各部件傳回的數(shù)據(jù)。 類似于人體的大腦,，對身體各個部位發(fā)送指令,，并且接收各部件傳回的信息， 運算后發(fā)出新的指令,。例如,，大腦指揮手去拿一杯水，手觸碰到杯壁后,， 因為水太燙而縮回,，并且將此信息傳回給大腦，大腦會根據(jù)實際情況重新發(fā)送新的指令,。 : {% E. j7 O) y) I' u% }, N
飛控的主要組成部分 無人機飛控一般包括傳感器,、機載計算機和伺服作動設(shè)備三大部分,， 實現(xiàn)的功能主要有無人機姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無人機任務(wù)設(shè)備管理和應(yīng)急控制三大類,。
/ W6 R$ z0 t" ~: Q- x傳感器 多軸無人機機身大量裝配的各種傳感器,， 包括GPS、氣壓計,、陀螺儀,、指南針以及地磁感應(yīng)等， 可以采集角速率,、姿態(tài),、位置、加速度,、高度和空速等,，是飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 4 V$ x1 Z2 _+ e# h* F/ p H
機載計算機 機載計算機作為無人機的CPU,，是飛控的中樞系統(tǒng),， 類似于人體大腦的中樞神經(jīng)，負責(zé)整個無人機姿態(tài)的運算和判斷,； 同時,，也操控著傳感器和伺服作動設(shè)備。 $ F& l" A& G& V4 z- D- H
伺服作動設(shè)備 無人機執(zhí)行機構(gòu)都是伺服作動設(shè)備,，是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的重要組成部分,。 其主要功能是根據(jù)飛控計算機的指令，按規(guī)定執(zhí)行動作,。 對于固定翼無人機來說,，主要通過調(diào)整機翼角度和發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度，實現(xiàn)對無人機的飛行控制,。 多軸無人機的執(zhí)行機構(gòu)包括螺旋槳,、電調(diào)和電機。 多軸無人機飛控通過電調(diào)傳輸?shù)铰菪龢目刂菩盘枺?/div> 來控制電機,，帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動,，最終實現(xiàn)無人機的懸停、 升降,、前進等飛行狀態(tài)的調(diào)整,。 此圖是無人機朝紅色箭頭方向前進時，四個螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向,。 你可能會發(fā)現(xiàn)對角線上的一對螺旋槳（M1和M3）方向一致,， 相鄰螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反。關(guān)于螺旋槳的飛行原理,，小曼在后面的文章中會單獨介紹,。
& q" l n6 q1 y9 s5 V6 X飛控的種類 目前飛控的主要種類有兩種“開源飛控”,、“自研飛控”。 接觸過無人機行業(yè)的人都知道,，如何使飛控更加安全,， 更易操控是無人機研發(fā)的大難點！ 那么,，我們的攻城獅們又是如何舉步維艱的走到今天的呢,？ - N! s; ?& `! X& c
開源飛控 “開源飛控”是市面上最常見的飛控，其來源于“DIY DRONE”時期,， 最開始是為了滿足歐美“極客”,、“創(chuàng)客”對于自由飛行的夢想。 開源飛控即公開通用的源代碼數(shù)據(jù)庫,，程序猿都可以免費使用,。 這樣也存在一定的弊端：一套初級的源代碼不可能適用于所有飛行器； 也會為后續(xù)的維護和開發(fā)留有先天性不足,。
2 O7 J/ n0 T; K/ q4 X自研飛控 由于開源飛控的先天性不足,，要想進行商業(yè)化生產(chǎn)， 正規(guī)的無人機企業(yè)必須要開發(fā)自己的飛控系統(tǒng),。 目前幾家知名的無人機公司都是從自研飛控起家的,， 基本上都經(jīng)歷了多年的技術(shù)沉淀。 即使是后來居上的曼塔智能,， 無論是之前的產(chǎn)品朱雀,、還是新推出的產(chǎn)品S6， 采用的都是自研飛控,。 自研飛控十分耗時耗力,，但帶來的好處是硬件和軟件實現(xiàn)完美匹配， 有著更高的安全性和穩(wěn)定性,，為后續(xù)的開發(fā)和改進做出更多積累,。
# B4 Q+ s" q4 B, m4 J* ]7 E/ q飛控的發(fā)展趨勢 每個飛控系統(tǒng)都可能成為未來的信息終端 目前這個階段有點像 80 年代的人們使用大哥大， 當個寶貝一樣但卻沒有發(fā)揮其很大的作用,；而現(xiàn)在的手機已經(jīng)終端化,， 僅僅是遍布全球的終端,，人們從終端獲取全球有益信息的同時也在貢獻著自身的價值,。 : i; U, u" m* W2 l- o% @
未來無人機在各類應(yīng)用中更像是布撒的一系列終端設(shè)備， 飛控作為無人機的核心會在終端化過程中扮演重要作用,， 無論在消費,、農(nóng)業(yè)、巡視等各領(lǐng)域,，飛控將成為數(shù)據(jù)終端的核心,， 大量的飛行狀態(tài),、任務(wù)數(shù)據(jù)、載荷狀態(tài)會被記錄,、回傳,、分發(fā)， 用戶或其他利益相關(guān)方會通過付費等商業(yè)模式獲取終端的有用信息,。 ( k) S3 A, A, \ N
飛控通信網(wǎng)絡(luò)化 隨著智能手機增長率的放緩以及無人機終端化的趨勢,， 移動運營商們也敏銳捕捉到了商機，紛紛推出了面向無人機應(yīng)用的移動通信解決方案,。 這類方案目前采用成熟商用 2G,、3G、4G 網(wǎng)絡(luò),，通過定義套餐,、開發(fā)貼片 SIM 卡組件、天線定制等方式,， 使無人機作為終端接入商用網(wǎng)絡(luò),。雖然還存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、覆蓋區(qū)域不全等因素,， 但隨著無人機數(shù)據(jù)價值的增加,、移動通信技術(shù)的高速發(fā)展驅(qū)動以及無人機管控壓力的增大， 在不久的將來借助運營商的飛控網(wǎng)絡(luò)化趨勢不可阻擋,。 2 X( B N2 c4 B) ~& E" i$ {
形成無人機+大數(shù)據(jù) 在大數(shù)據(jù)時代,，沒有人否認原始數(shù)據(jù)的重要性。無人機+大數(shù)據(jù)喊了也有一段時間了,， 但目前受到終端化剛起步,、網(wǎng)絡(luò)化未完全落地、數(shù)據(jù)來源少等因素,， 無人機的大數(shù)據(jù)時代還沒有真正來臨,。 在未來無人機發(fā)展過程中不應(yīng)空泛強調(diào)大數(shù)據(jù)的意義， 而更應(yīng)通過飛控的數(shù)據(jù)搜集能力獲取高頻率的有效信息進行分析,， 得到能夠給行業(yè)帶來價值的「可視化」數(shù)據(jù),，直接為行業(yè)服務(wù)。 | 
發(fā)表于 2017-4-11 15:22:09
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問題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
樓主
是的呢
謝謝: [: M5 e7 G5 m M, M
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