無人機地面站

操控技術學習任務1

認識無人機地面站知識目標CONTENTS了解無人機地面站的基本概念。掌握地面站的主要功能。0102掌握地面站系統(tǒng)的構成。03無論是消費級無人機、工業(yè)級無人機還是軍用級無人機，想要實現(xiàn)超視距飛行作業(yè)或航線飛行，都要在控制回路設置一個飛行控制設備，也就是無人機地面控制站（GCS:Ground?Control?Station）。隨著技術的發(fā)展，更多的硬件被加入無人機系統(tǒng)，使無人機具備自動執(zhí)行飛行任務和飛行模式切換等能力，于是地面控制站的功能逐步強大，已具備系統(tǒng)調試、參數(shù)調試、硬件校正、飛行數(shù)據(jù)在線處理、飛行模式切換等功能。本部分的內容主要介紹無人機地面站系統(tǒng)的基本概念、結構組成、工作原理等，以及地面站系統(tǒng)在整個無人機系統(tǒng)中的重要性和地面站系統(tǒng)的特點。任務描述知識點1：無人機地面站的概念無人機地面站系統(tǒng)作為整個無人機系統(tǒng)的“大腦”，控制著整個系統(tǒng)各項功能的順利實現(xiàn)。知識點2：地面站主要功能任務規(guī)劃顯示監(jiān)控通信外聯(lián)操縱控制指揮調度記錄分析知識點3：地面站系統(tǒng)構成保障設備通信設備處理設備顯示設備操縱設備硬件系統(tǒng)知識點3：地面站系統(tǒng)構成地面站軟件主要分為四大模塊地圖導航與航跡規(guī)劃操作模塊串口通信模塊用戶界面模塊飛行監(jiān)控模塊感謝聆聽無人機地面站

操控技術學習任務2

MissionPlanning地面站操控知識目標CONTENTS熟悉MissionPlanner地面站的軟件安裝與設備連接方法。熟悉MissionPlanner地面站的軟件安裝與設備連接方法0102能夠完成MissionPlanner地面站飛行任務規(guī)劃及操作流程。03Mission

Planner地面站軟件源自于全球最著名的開源飛控ArduPilot項目的一部分。ArduPilot項目由美國人Chris

Anderson創(chuàng)建的DIYDrones社群于2007年發(fā)起，其首個硬件主體ArduPloMega由美國3DRoboies公司于2009年正式發(fā)布，而早期的軟件主體包含ArduPlane（固定翼）、ArduCopter（多旋翼），發(fā)展至今又增加了ArduRover（無人車）、ArduBoat（無人船）、ArduBlimp（無人飛艇），同時還能兼容垂直起降復合翼、傾轉旋翼以及自動跟蹤云臺等平臺設備。2010年8月，新西蘭MichaelOborne發(fā)布了第一款配合ArduPilot使用的可視化圖形操作界面軟件MissionPlanner。MissonPlanner地面站簡稱MP，是在Windows平臺運行的一款APM/PX4飛控硬件專屬地面站。它也是一款完全開放源碼的地面站，用戶可以自行編譯地面站代碼，并修改地面站的界面、結構及功能。任務描述知識點1：任務準備1.需要準備一臺windows系統(tǒng)的筆記本電腦，MissionPlanner地面控制站安裝文件以及穩(wěn)定網絡用于加載最新地圖。2.地面控制站設備及工具：APM飛控或PIXHawk飛控、數(shù)據(jù)線、數(shù)傳電臺。3.組裝并調試完畢的多旋翼無人機飛行平臺，以及維護工具和消耗材料。知識點2：MissionPlanner地面控制站軟件安裝及設備連接（1）下載最新MissionPlanner安裝文件，下載地址：/planner/。（2）運行安裝文件，并按向導執(zhí)行即可。（3）軟件將安裝到

C:\ProgramFiles(x86)\APMPlanner，并創(chuàng)建打開MissionPlanner的圖標在開始菜單。（4）安裝完畢后，即可啟動MissionPlanner,啟動后即可通過連接按鈕，下載固件或連接自動駕駛儀主板。（5）連接自動駕駛儀主板和計算機時可以選擇USB數(shù)據(jù)線連接，如圖4-5(a)所示，或者自動駕駛儀與數(shù)傳電臺發(fā)射端連接，計算機與數(shù)傳電臺接收端連接，如圖4-5(b)所示，數(shù)傳電臺通過無線電波進行傳輸數(shù)據(jù)。知識點2：MissionPlanner地面控制站軟件安裝及設備連接（6）計算機通訊串口的選擇：在MissionPlanner軟件的左上角，選擇連接的串口號和波特率57600，并單擊連接。串口號是windows自動提供的，并在下拉菜單中出現(xiàn)。注意連接波特率必須懸著57600，而下載固件時的波特率必需選擇115200。知識點3：MissionPlanner地面控制站功能介紹知識點4：MissionPlanner地面控制站飛行任務規(guī)劃及操控流程任務規(guī)劃及操控流程飛行任務規(guī)劃首先確定Home點設置Home點根據(jù)任務需求繪制飛行航線感謝聆聽無人機地面站

操控技術學習任務3

QGroundControl地面站操控知識目標CONTENTS熟悉QGroundControl地面站系統(tǒng)軟件界面的基本操作。熟悉QGroundControl地面站系統(tǒng)航線飛行操控方法。0102Dronecode地面控制站稱為QGroundControl。您可以使用QGC將PX4加載（閃存）到無人機控制硬件上，設置無人機、更改不同參數(shù)、獲取實時飛行信息以及創(chuàng)建和執(zhí)行完全自主的任務。QGC可在Windows、Android、MacOS或Linux上運行。本部分主要介紹QGroundControl地面站軟件基本操作以及航線規(guī)劃與自主飛行方法。任務描述知識點1：注意事項1）飛行控制器必須插入SD卡，否則無法正常啟動。2）燒寫固件時，僅使用USB供電，切勿使用電池供電。3）校準傳感器時，必須按照提示標準操作。4）務必清楚已設置的安全保護操作。5）飛行模式設置后，記住對應檔位模式。6）無人機解鎖前，務必先打開安全開關。7）測試無人機各電機轉動時，務必取下螺旋槳。8）外場執(zhí)行航線任務時，務必提前下載航線所在地圖。9）飛行參數(shù)一旦調試好，切勿隨意更改，除非保存調試參數(shù)。知識點2：地面站軟件安裝及運行1）安裝驅動；2）安裝地面站軟件3）打開地面站軟件主界面知識點3：初始化設置1.常規(guī)設置2.常用鏈接：一般指無人機與地面站的鏈接，常用串口鏈接（電臺或USB直連）；串口鏈接可以設置串口號、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、去、奇偶校驗位等基本參數(shù)；也可以使用WIFI電臺，地面站通過TCP方式連接。知識點3：初始化設置3.離線地圖的設置離線地圖主要是便于外場規(guī)劃航線使用。下載離線地圖時，一般只需關注下載地圖級數(shù)和地圖類型。知識點3：初始化設置4.MavLink是無人機與地面站無線傳輸?shù)耐ㄓ崊f(xié)議，一般默認設置即可。5.控制臺是顯示文件加載、控制的過程，同時也能提示錯誤信息。知識點4：航線飛行中心地圖添加航點飛行任務地圖類型添加航點可以拖動、修改參數(shù)，航線可以保存和加載下載航線、加載航線、寫入航線、讀取航線返航位置、任務單擊此處輸入你的正文知識點5：飛行數(shù)據(jù)飛行數(shù)據(jù)飛行跟隨飛行地圖飛行表盤地面飛行控制感謝聆聽無人機地面站

操控技術學習任務4

DJI地面站操控知識目標CONTENTS熟悉DJI地面站系統(tǒng)軟件界面各模塊的功能與使用方法。熟悉DJI地面站系統(tǒng)航線編輯器與航線模板的功能與使用方法。0102熟悉DJI地面站系統(tǒng)航線飛行流程與方法。熟悉DJI地面站系統(tǒng)航線飛行出現(xiàn)問題時的解決方法。0202此地面站是我國著名無人機制造商大疆創(chuàng)新(DJI)專為旗下無人機飛控產品在行業(yè)應用領域設計的一款地面站軟件，是一款典型的閉源（商業(yè)）地面站系統(tǒng)。它可通過地圖選點、無人機定點、文件導人等多種方式創(chuàng)建不同類型的任務,使無人機按照規(guī)劃航線自主飛行。本部分主要介紹DJI地面站軟件基本操作以及航線規(guī)劃與自主飛行。任務描述知識點1：任務準備（1）需要準備一臺Windows系統(tǒng)的筆記本電腦，DJI地面控制站安裝文件。（2）地面控制站設備及工具：ACE飛控或WKM/A2飛控或NAZA-M/NAZA-MV2/Phantom2飛控、數(shù)據(jù)線、數(shù)傳電臺。（3）組裝并調試完畢的多旋翼無人機飛行平臺，以及維護工具和消耗材料。知識點2：地面控制站軟件安裝及運行

操作系統(tǒng)要求：WindowsXP(需要安裝sp2補丁),Vista,Windows7,Windows8(32位，64位，基本版需要安裝sp3補丁)；

請到DJI官方網站/cn/product/pc-ground-station/download下載如圖并安裝如下軟件知識點3：硬件設備的連接知識點4：地面控制站軟件運行并連接端口1.啟動地面控制站應用程序，如圖4-37所示，檢測網絡，如果網絡連接失敗，將自動進入離線模式。也可以通過單擊OFFLINEMODE按鍵進入離線模式。2.連接到主控制器，在下拉框中選擇通信端口，單擊連接按鈕，以連接DJI飛控系統(tǒng)的主控制器。如果提示線連接有問題，請檢查連接線，如圖所示。知識點5：軟件界面知識點6：航線編輯器知識點7：航線模式中的編輯飛行任務添加航點航點參數(shù)設置編輯航點任務生成掃描航線保存和載入任務添加航點，單擊設置打開任務編輯器，單擊新建編輯新任務編輯航點任務屬性，單擊編輯中的任務可以看見任務屬性，，可對任務超時時間、循環(huán)、起始點、垂直最大速度以及設置所有航點參數(shù)等進行設置，設置完成時，按Enter確認。航點參數(shù)設置，在3D地圖或編輯中的任務菜單中選擇航點，屬性設置（航點屬性）界面，可對航點海拔、轉彎模式、水平飛行速度、機頭朝向角度和停留時間等進行設置，設置完成時，按Enter確認。單擊此處輸入你的正文知識點8：上傳飛行任務檢查和傳送任務：單擊任務編輯器底部的上傳將飛行任務發(fā)送給主控制器。單擊上傳后顯示的任務預覽，如圖4-46所示，用于最后檢查。單擊確認，在成功同步后，可以開始執(zhí)行任務。知識點9：無人機起飛1.自主起飛選擇自主起飛需要將在遙控器切換一種飛控模式，只有在切換之后，地面控制站才能控制的無人機。并且只有在GPS星數(shù)滿足要求的情況下才能切換。將遙控器油門桿量打至最低，否則，會有提示無人機在地上，并且油門桿不在最低位置，請慎重切到手動模式。進入GPS巡航模式或者GPS姿態(tài)模式；在編輯器上單擊Go命令，無人機將以起飛速度緩慢起飛。2.手動起飛手動模式起飛的無人機，需要使用遙控器控制無人機飛至合適高度進行懸停。注意事項:無人機正在爬升至航點的高度，請把油門置于中位！當把油門桿量打至中位時該警告會消失，該措施是為了防止不小心將飛行模式切換到手動模式或GPS姿態(tài)模式時，油門桿如果在最低位，會導致飛機自由落體。知識點10：無人機開始執(zhí)行航線任務1.在編輯器中單擊GO，無人機將按照在飛行任務中所設置的航線自主飛行。2.在任務執(zhí)行期間，可以通過編輯重新編輯航線任務。在任務編輯器中單擊編輯，任務編輯器將返回到第一步編輯飛行任務所描述的狀態(tài)中。3.在任務執(zhí)行之后，還可以通過單擊暫停任務，無人機將緩慢減速并穩(wěn)定地停在空中。再單擊繼續(xù)無人機將重新開始執(zhí)行未完成的任務。知識點11：無人機降落1.自主降落單擊自主下降，無人機會自主降落然后熄火。在自主降落過程中，可以按鍵盤的↑、鍵盤的↓進行控制，或取消鍵盤控制以中止自主降落。自主下降過程中可以使用鍵盤的W、S(俯仰)，A、D(橫滾)，↑、↓(油門),←、→(偏航)鍵控制無人機進入一個合適的降落區(qū)域，或允許地面控制站自動選擇一個合適的沒有障礙物的降落區(qū)域。在無人機著陸后，繼續(xù)按住↓鍵直到引擎完全熄火。2.手動降落完成飛行任務準備降落時，使用地面控制站單擊暫停按鈕，讓無人機進入懸停狀態(tài)，然后通過手動操控無人機，完成降落任務。感謝聆聽無人機地面站

操控技術學習任務5

AheadX地面站操控知識目標CONTENTS熟悉AheadX地面站軟件的安裝與設備的連接方法。熟悉AheadX地面站軟件各界面功能與使用。0102熟悉AheadX地面站軟件航線任務規(guī)劃方法。熟悉AheadX地面站軟件控制無人機自動飛行的操作步驟。0304無人機地面站有多種類型，不同的地面站有不同的使用方法，前面介紹了兩款開源地面站和一款商業(yè)地面站，其使用方法也是大同小異。無人機地面站的目的是為了增強無人機自主作業(yè)的能力，使飛行任務更加簡易并精確，同時也減少了無人機飛行事故的發(fā)生。本次任務我們以AheadX地面站為例來繼續(xù)學習地面站的使用步驟和注意事項。