無(wú)人機(jī)組裝與調(diào)試

項(xiàng)目四固定翼無(wú)人機(jī)組裝與調(diào)試

固定翼無(wú)人機(jī)概述01目錄CONTENTS02固定翼無(wú)人機(jī)機(jī)體組裝03固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)安裝04固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)安裝無(wú)人機(jī)飛行測(cè)試05固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)調(diào)試無(wú)人機(jī)飛行測(cè)試06固定翼無(wú)人機(jī)飛行測(cè)試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)1.了解固定翼無(wú)人機(jī)各組件類型，熟悉固定翼無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)特點(diǎn)，掌握固定翼無(wú)人機(jī)飛行原理；2.掌握固定翼無(wú)人機(jī)機(jī)體組件安裝步驟；3.熟悉固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的組成、動(dòng)力系統(tǒng)選型要求及動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)、螺旋槳安裝要求；4.熟悉固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的工作原理、組成及飛行控制系統(tǒng)的安裝要求；5.掌握固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)調(diào)試的要點(diǎn)、方法與步驟；6.了解固定翼無(wú)人機(jī)飛行前測(cè)試注意事項(xiàng)。01知識(shí)。技能素養(yǎng)1.能夠完成固定翼無(wú)人機(jī)機(jī)體組裝；2.掌握固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)安裝步驟及安裝注意事項(xiàng)，能夠完成固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)安裝；3.掌握固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)安裝步驟，能夠完成固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的安裝；4.能夠完成固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試、固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試以及固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試；5.能夠根據(jù)要求完成固定翼無(wú)人機(jī)無(wú)槳調(diào)試和有槳調(diào)試，完成無(wú)人機(jī)飛行測(cè)試。1.具備良好的安全意識(shí)和飛行操作技能，能夠獨(dú)立完成無(wú)人機(jī)的起飛、飛行和降落等操作；2.能夠識(shí)別和排除無(wú)人機(jī)常見故障，并能快速處理和修復(fù)無(wú)人機(jī)問(wèn)題；3.具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力，能夠與其他無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)成員有效合作。任務(wù)五固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)調(diào)試任務(wù)要點(diǎn)本任務(wù)介紹了固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的相關(guān)理論知識(shí)，主要包括固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的工作原理、組成及飛行控制系統(tǒng)的安裝要求。通過(guò)理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式，使學(xué)生掌握固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)安裝步驟以及舵機(jī)、飛控、空速計(jì)、GPS天線、接收機(jī)安裝的注意事項(xiàng)，并在此基礎(chǔ)上完成固定翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的安裝。本任務(wù)將從三個(gè)方面詳細(xì)介紹固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)調(diào)試的相關(guān)內(nèi)容，主要包括固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試、固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試以及固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試。通過(guò)本任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，使學(xué)生掌握固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)調(diào)試的要點(diǎn)、方法與步驟。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試1.遙控器設(shè)置固定翼無(wú)人機(jī)調(diào)試時(shí)應(yīng)先建立遙控器與無(wú)人機(jī)間通訊，完成遙控器與接收機(jī)的功能設(shè)置與調(diào)試，設(shè)置內(nèi)容見下表所示。表

遙控器設(shè)置序號(hào)遙控器設(shè)置項(xiàng)設(shè)置內(nèi)容1系統(tǒng)設(shè)置設(shè)置搖桿模式和發(fā)射模式2新建模型新建模型并設(shè)置模型名稱3機(jī)型選擇選擇固定翼模型4對(duì)頻遙控器與接收機(jī)對(duì)頻5舵機(jī)相位根據(jù)調(diào)試需要設(shè)置舵機(jī)相位的正反6中立微調(diào)根據(jù)調(diào)試需要進(jìn)行舵機(jī)中立位置的調(diào)整7舵機(jī)行程量根據(jù)調(diào)試需要進(jìn)行舵機(jī)行程調(diào)整8油門關(guān)閉設(shè)置油門上鎖位置（當(dāng)?shù)陀谠撚烷T位置后打開開關(guān)即可手動(dòng)上鎖）一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試固定翼無(wú)人機(jī)遙控器設(shè)置方法（2）進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”選項(xiàng)；（1）打開遙控器；（3）“搖桿模式”選擇“模式1或模式2”（日本手選模式1，美國(guó)手模式2）；（4）“發(fā)射模式”選擇“打開”，這時(shí)遙控器狀態(tài)顯示燈綠燈常亮，如圖所示，返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試2.接收機(jī)設(shè)置無(wú)人機(jī)接收機(jī)主要用于接收來(lái)自遙控器的無(wú)線信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，以控制無(wú)人機(jī)的飛行動(dòng)作。接收機(jī)是無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，主要功能有:①接收信號(hào)接收來(lái)自遙控器發(fā)射機(jī)的無(wú)線信號(hào)。②解調(diào)信號(hào)將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，方便處理和控制。③檢測(cè)信號(hào)通過(guò)信號(hào)的檢測(cè)和校驗(yàn)，保證信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。⑤信號(hào)重復(fù)接收機(jī)還可以對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大并重復(fù)發(fā)送，從而擴(kuò)大無(wú)人機(jī)的控制范圍和距離。④解碼信號(hào)將接收到的信號(hào)解碼為控制信號(hào)，并通過(guò)控制器控制無(wú)人機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如前進(jìn)、后退、上升、下降、旋轉(zhuǎn)等。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試（1）接收機(jī)模式選擇①PPM模式PPM全稱PulsePositionModulation，脈沖位置調(diào)制。在PPM模式下，接收機(jī)通過(guò)把多個(gè)信道的數(shù)據(jù)合并處理，輸出一個(gè)單一的、脈沖寬度可變的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)中，不同的數(shù)據(jù)通過(guò)脈沖寬度的位置和時(shí)間上的變化來(lái)表示。②SBUS模式SBUS全稱SerialBus，串行總線。在SBUS模式下，接收機(jī)通過(guò)將多個(gè)信道的數(shù)據(jù)編碼成數(shù)字信號(hào)并串行輸出，以便于傳輸和處理。這個(gè)數(shù)字信號(hào)可以被解碼器解碼，還原出原始數(shù)據(jù)，進(jìn)而控制相應(yīng)的設(shè)備。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試接收機(jī)模式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景接收機(jī)模式PPM模式SBUS模式優(yōu)點(diǎn)PPM信號(hào)帶寬較窄，傳輸時(shí)所需的帶寬較小，能夠在控制范圍內(nèi)保持較好的信號(hào)質(zhì)量。相比SBUS，PPM模式連接和設(shè)置較為簡(jiǎn)單，可以適用于大多數(shù)遙控器和接收機(jī)。一般情況下，PPM模式的信號(hào)具有較低的延遲和較高的響應(yīng)速度，能夠更精確地控制無(wú)人機(jī)的飛行動(dòng)作。SBUS模式具有較高的信噪比和容錯(cuò)能力，在傳輸過(guò)程中可以及時(shí)校驗(yàn)并糾錯(cuò)。SBUS模式傳輸速度快，一個(gè)信號(hào)包含多個(gè)數(shù)據(jù)通道，可以同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備。缺點(diǎn)PPM模式?jīng)]有誤碼檢測(cè)和糾錯(cuò)的功能，不夠穩(wěn)定和可靠，容易受到電磁干擾。PPM模式在輸出信號(hào)上有一定的限制，每個(gè)PPM信號(hào)包含的最大通道數(shù)較少。SBUS模式的連接和設(shè)置相對(duì)復(fù)雜，需要特定的接收器或者解碼器才能解碼數(shù)據(jù)。SBUS模式的傳輸速度較快，但響應(yīng)速度相對(duì)較慢，并且由于數(shù)據(jù)編碼較為復(fù)雜，輸入輸出有一定的延遲。適用場(chǎng)景①對(duì)無(wú)人機(jī)控制具有高響應(yīng)速度的要求。②簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)景，無(wú)需對(duì)接多個(gè)傳感器或設(shè)備。①需要連接多個(gè)傳感器或設(shè)備進(jìn)行飛行控制。②需要高精度和穩(wěn)定性的無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試（2）接收機(jī)調(diào)試以本次裝調(diào)固定翼無(wú)人機(jī)為例，給接收機(jī)供電，使用鑷子按壓接收機(jī)側(cè)面按鈕，觀察接收機(jī)指示燈顏色，紫色為SBUS模式，紅色為PPM模式，本案例使用SBUS模式。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試3.模型選擇和機(jī)型選擇（1）新建模型①長(zhǎng)按遙控器“Mode”鍵；②進(jìn)入“模型選擇”菜單，如圖所示；③選擇模型編號(hào)；④更改模型名稱；⑤返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試（2）機(jī)型選擇①進(jìn)入“機(jī)型選擇”選項(xiàng)，如圖所示；②“機(jī)型”選擇“固定翼模型”返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無(wú)人機(jī)遙控系統(tǒng)調(diào)試4.遙控器對(duì)頻（1）給接收機(jī)通電，長(zhǎng)按接收機(jī)對(duì)頻按鍵使對(duì)頻燈閃爍，如圖所示；（2）等待幾秒鐘，接收機(jī)藍(lán)燈常亮，且遙控器顯示器有信號(hào)顯示，則對(duì)頻成功。二、固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試1.電調(diào)校準(zhǔn)（1）拆下螺旋槳；（2）將接收機(jī)調(diào)至PWM信號(hào)；（3）將電調(diào)信號(hào)線連接在接收機(jī)的第三通道；（4）連接電調(diào)延長(zhǎng)線；（5）將遙控器開機(jī)，油門推到最高位并保持；（6）電調(diào)通電，聽到電調(diào)“滴、滴”響聲后，將油門拉到最低位；（7）聽到電調(diào)“滴、滴、滴、滴—”三短一長(zhǎng)響聲后，完成電調(diào)油門行程校準(zhǔn)；（8）將接收機(jī)調(diào)回SBUS模式，斷電，將電機(jī)線連接，將接收機(jī)和飛控的線接回。二、固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試2.電機(jī)測(cè)試（1）遙控器開機(jī)，接通動(dòng)力電池；（2）解鎖，輕推油門，觀察電機(jī)轉(zhuǎn)向。面向電機(jī)觀察，電機(jī)應(yīng)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。若電機(jī)為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，斷電，將電機(jī)和電調(diào)三根連接線中任意兩根進(jìn)行對(duì)調(diào)；（3）再次測(cè)試電機(jī)轉(zhuǎn)向，確認(rèn)無(wú)誤后，完成電機(jī)轉(zhuǎn)向調(diào)整，如圖所示；（4）將螺旋槳帶有字體標(biāo)識(shí)的一面朝向機(jī)頭方向安裝在電機(jī)軸上。二、固定翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試注意（1）檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，一定要確保螺旋槳未安裝在電機(jī)上，禁止螺旋槳安裝于電機(jī)上時(shí)進(jìn)行測(cè)試操作，否則有可能發(fā)生意外事故；（2）在保證正確安裝螺旋槳的前提下，電機(jī)應(yīng)帶動(dòng)螺旋槳前緣向前旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試1.刷寫固件（1）查看固件版本找到儀表盤下方“信息”按鈕，點(diǎn)擊即可查看固件版本。（2）固件升級(jí)①斷開連接；②點(diǎn)擊“初始設(shè)置”；③安裝固件；④選擇“固定翼模型”，點(diǎn)擊“升級(jí)”選框；⑤在彈窗上點(diǎn)擊“Yes”；⑥在彈窗上點(diǎn)擊“NO”；⑦在彈窗上點(diǎn)擊“NO”；⑧在彈窗上點(diǎn)擊“NO”；⑨固件升級(jí)完成；⑩檢查確認(rèn)，查看版本號(hào)。三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試2.加速度計(jì)校準(zhǔn)①點(diǎn)擊“初始設(shè)置”；②點(diǎn)擊“必要硬件”；③點(diǎn)擊“加速度計(jì)校準(zhǔn)”；④按照提示校準(zhǔn)飛控的6個(gè)面（校準(zhǔn)時(shí)飛控外殼箭頭指向一致）：飛控水平放置，左側(cè)朝上，右側(cè)朝上，機(jī)頭朝下，機(jī)頭朝上，正面朝下。⑤校準(zhǔn)成功；⑥校準(zhǔn)水平：飛控水平放置，點(diǎn)擊“校準(zhǔn)水平”；⑦檢查加速度計(jì)是否校準(zhǔn)成功：飛控放置水平，綜合儀表盤水平，晃動(dòng)飛控綜合儀表盤與反饋方向是否一致。三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試3.指南針校準(zhǔn)①點(diǎn)擊“初始設(shè)置”；②點(diǎn)擊“必要硬件”；③點(diǎn)擊“磁羅盤”；④磁羅盤#1是GPS外置羅盤，勾選“使用這個(gè)磁羅盤”、勾選“外部安裝”，然后在下拉菜單內(nèi)選擇“NONE”；⑤磁羅盤#2是飛控內(nèi)置羅盤，不勾選“使用這個(gè)磁羅盤”，表示只使用外置羅盤；外置羅盤不易受到干擾；⑥點(diǎn)擊“開始”按鈕，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)度條前進(jìn)，mag1是GPS模塊的外置羅盤；⑦校準(zhǔn)磁羅盤（飛控與GPS模塊重疊在一起且方向一致，分別繞飛控的滾轉(zhuǎn)軸、俯仰軸、航向軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)飛控，直到進(jìn)度條走完），如圖a所示；⑧重新上電；⑨檢查：飛行數(shù)據(jù)-綜合儀表盤，如圖b所示。a.地面站軟件校準(zhǔn)磁羅盤界面b.地面站軟件綜合儀表界面三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試4.遙控器校準(zhǔn)①點(diǎn)擊“初始設(shè)置”；②點(diǎn)擊“必要硬件”；③點(diǎn)擊“遙控器校準(zhǔn)”；④檢查遙控器舵向和飛控反饋一致：升降舵推桿，地面站升降舵讀條向下為正常；油門舵推桿，地面站油門舵讀條向上為正常；副翼和方向舵推桿，左右均與地面站對(duì)應(yīng)顯示是否對(duì)應(yīng)，若不對(duì)應(yīng)需點(diǎn)擊反向；5、7、8通道低位分別對(duì)應(yīng)地面站讀條的左側(cè)，高位對(duì)應(yīng)右側(cè)；⑤點(diǎn)擊“校準(zhǔn)遙控”，將設(shè)置的搖桿和通道都打到行程極限，如圖a所示；⑥油門通道保持低位；⑦完成校準(zhǔn)，如圖b所示。a.地面站軟件遙控器校準(zhǔn)界面b.地面站軟件遙控器校準(zhǔn)完成界面三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試5.飛行模式①點(diǎn)擊“初始設(shè)置”；②點(diǎn)擊“必要硬件”；③點(diǎn)擊“飛行模式”；④切換遙控器飛行模式開關(guān)：切換遙控器五通道開關(guān)到低位，地面站高亮欄選擇“Althold”（定高模式）；切換遙控器五通道開關(guān)到中位，地面站高亮欄選擇“Althold”（定高模式）；切換遙控器五通道開關(guān)到高位，地面站高亮欄選擇“Loiter”（留待模式）；⑤保存模式，如圖所示。三、固定翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試6.失控保護(hù)①點(diǎn)擊“初始配置”；②點(diǎn)擊“必要硬件”；③點(diǎn)擊“故障保護(hù)”；④選擇“EnabledalwaysRTL”（啟用RTL）；⑤遙控器設(shè)置：先將三通道微調(diào)打到最低且油門搖桿最低位；進(jìn)入失控保護(hù)三通道，F(xiàn)/S長(zhǎng)按“push鍵”