《無人機組裝與調(diào)試（微課版）》課件 項目四 任務(wù)五 固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試

無人機組裝與調(diào)試

項目四固定翼無人機組裝與調(diào)試

固定翼無人機概述01目錄CONTENTS02固定翼無人機機體組裝03固定翼無人機動力系統(tǒng)安裝04固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)安裝無人機飛行測試05固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試無人機飛行測試06固定翼無人機飛行測試學習目標知識1.了解固定翼無人機各組件類型，熟悉固定翼無人機的氣動特點，掌握固定翼無人機飛行原理；2.掌握固定翼無人機機體組件安裝步驟；3.熟悉固定翼無人機動力系統(tǒng)的組成、動力系統(tǒng)選型要求及動力系統(tǒng)的電機、螺旋槳安裝要求；4.熟悉固定翼無人機飛控系統(tǒng)的工作原理、組成及飛行控制系統(tǒng)的安裝要求；5.掌握固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試的要點、方法與步驟；6.了解固定翼無人機飛行前測試注意事項。01知識。技能素養(yǎng)1.能夠完成固定翼無人機機體組裝；2.掌握固定翼無人機動力系統(tǒng)安裝步驟及安裝注意事項，能夠完成固定翼無人機動力系統(tǒng)安裝；3.掌握固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)安裝步驟，能夠完成固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)的安裝；4.能夠完成固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試、固定翼無人機動力系統(tǒng)調(diào)試以及固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試；5.能夠根據(jù)要求完成固定翼無人機無槳調(diào)試和有槳調(diào)試，完成無人機飛行測試。1.具備良好的安全意識和飛行操作技能，能夠獨立完成無人機的起飛、飛行和降落等操作；2.能夠識別和排除無人機常見故障，并能快速處理和修復無人機問題；3.具備團隊協(xié)作精神和溝通能力，能夠與其他無人機團隊成員有效合作。任務(wù)五固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試任務(wù)要點本任務(wù)介紹了固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)的相關(guān)理論知識，主要包括固定翼無人機飛控系統(tǒng)的工作原理、組成及飛行控制系統(tǒng)的安裝要求。通過理論知識與實踐操作相結(jié)合的方式，使學生掌握固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)安裝步驟以及舵機、飛控、空速計、GPS天線、接收機安裝的注意事項，并在此基礎(chǔ)上完成固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)的安裝。本任務(wù)將從三個方面詳細介紹固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試的相關(guān)內(nèi)容，主要包括固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試、固定翼無人機動力系統(tǒng)調(diào)試以及固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試。通過本任務(wù)的學習和實踐操作，使學生掌握固定翼無人機系統(tǒng)調(diào)試的要點、方法與步驟。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試1.遙控器設(shè)置固定翼無人機調(diào)試時應(yīng)先建立遙控器與無人機間通訊，完成遙控器與接收機的功能設(shè)置與調(diào)試，設(shè)置內(nèi)容見下表所示。表

遙控器設(shè)置序號遙控器設(shè)置項設(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機型選擇選擇固定翼模型4對頻遙控器與接收機對頻5舵機相位根據(jù)調(diào)試需要設(shè)置舵機相位的正反6中立微調(diào)根據(jù)調(diào)試需要進行舵機中立位置的調(diào)整7舵機行程量根據(jù)調(diào)試需要進行舵機行程調(diào)整8油門關(guān)閉設(shè)置油門上鎖位置（當?shù)陀谠撚烷T位置后打開開關(guān)即可手動上鎖）一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試固定翼無人機遙控器設(shè)置方法（2）進入“系統(tǒng)設(shè)置”選項；（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，美國手模式2）；（4）“發(fā)射模式”選擇“打開”，這時遙控器狀態(tài)顯示燈綠燈常亮，如圖所示，返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試2.接收機設(shè)置無人機接收機主要用于接收來自遙控器的無線信號，并將信號轉(zhuǎn)換為控制信號，以控制無人機的飛行動作。接收機是無人機遙控系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，主要功能有:①接收信號接收來自遙控器發(fā)射機的無線信號。②解調(diào)信號將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，方便處理和控制。③檢測信號通過信號的檢測和校驗，保證信號的準確性和穩(wěn)定性。⑤信號重復接收機還可以對接收到的信號進行放大并重復發(fā)送，從而擴大無人機的控制范圍和距離。④解碼信號將接收到的信號解碼為控制信號，并通過控制器控制無人機執(zhí)行相應(yīng)的動作，如前進、后退、上升、下降、旋轉(zhuǎn)等。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試（1）接收機模式選擇①PPM模式PPM全稱PulsePositionModulation，脈沖位置調(diào)制。在PPM模式下，接收機通過把多個信道的數(shù)據(jù)合并處理，輸出一個單一的、脈沖寬度可變的信號。這個信號中，不同的數(shù)據(jù)通過脈沖寬度的位置和時間上的變化來表示。②SBUS模式SBUS全稱SerialBus，串行總線。在SBUS模式下，接收機通過將多個信道的數(shù)據(jù)編碼成數(shù)字信號并串行輸出，以便于傳輸和處理。這個數(shù)字信號可以被解碼器解碼，還原出原始數(shù)據(jù)，進而控制相應(yīng)的設(shè)備。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試接收機模式的優(yōu)缺點及適用場景接收機模式PPM模式SBUS模式優(yōu)點PPM信號帶寬較窄，傳輸時所需的帶寬較小，能夠在控制范圍內(nèi)保持較好的信號質(zhì)量。相比SBUS，PPM模式連接和設(shè)置較為簡單，可以適用于大多數(shù)遙控器和接收機。一般情況下，PPM模式的信號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人機的飛行動作。SBUS模式具有較高的信噪比和容錯能力，在傳輸過程中可以及時校驗并糾錯。SBUS模式傳輸速度快，一個信號包含多個數(shù)據(jù)通道，可以同時控制多個設(shè)備。缺點PPM模式?jīng)]有誤碼檢測和糾錯的功能，不夠穩(wěn)定和可靠，容易受到電磁干擾。PPM模式在輸出信號上有一定的限制，每個PPM信號包含的最大通道數(shù)較少。SBUS模式的連接和設(shè)置相對復雜，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)速度相對較慢，并且由于數(shù)據(jù)編碼較為復雜，輸入輸出有一定的延遲。適用場景①對無人機控制具有高響應(yīng)速度的要求。②簡單的應(yīng)用場景，無需對接多個傳感器或設(shè)備。①需要連接多個傳感器或設(shè)備進行飛行控制。②需要高精度和穩(wěn)定性的無人機應(yīng)用場景。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試（2）接收機調(diào)試以本次裝調(diào)固定翼無人機為例，給接收機供電，使用鑷子按壓接收機側(cè)面按鈕，觀察接收機指示燈顏色，紫色為SBUS模式，紅色為PPM模式，本案例使用SBUS模式。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試3.模型選擇和機型選擇（1）新建模型①長按遙控器“Mode”鍵；②進入“模型選擇”菜單，如圖所示；③選擇模型編號；④更改模型名稱；⑤返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試（2）機型選擇①進入“機型選擇”選項，如圖所示；②“機型”選擇“固定翼模型”返回基礎(chǔ)菜單。一、固定翼無人機遙控系統(tǒng)調(diào)試4.遙控器對頻（1）給接收機通電，長按接收機對頻按鍵使對頻燈閃爍，如圖所示；（2）等待幾秒鐘，接收機藍燈常亮，且遙控器顯示器有信號顯示，則對頻成功。二、固定翼無人機動力系統(tǒng)調(diào)試1.電調(diào)校準（1）拆下螺旋槳；（2）將接收機調(diào)至PWM信號；（3）將電調(diào)信號線連接在接收機的第三通道；（4）連接電調(diào)延長線；（5）將遙控器開機，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—”三短一長響聲后，完成電調(diào)油門行程校準；（8）將接收機調(diào)回SBUS模式，斷電，將電機線連接，將接收機和飛控的線接回。二、固定翼無人機動力系統(tǒng)調(diào)試2.電機測試（1）遙控器開機，接通動力電池；（2）解鎖，輕推油門，觀察電機轉(zhuǎn)向。面向電機觀察，電機應(yīng)為順時針旋轉(zhuǎn)。若電機為逆時針旋轉(zhuǎn)，斷電，將電機和電調(diào)三根連接線中任意兩根進行對調(diào)；（3）再次測試電機轉(zhuǎn)向，確認無誤后，完成電機轉(zhuǎn)向調(diào)整，如圖所示；（4）將螺旋槳帶有字體標識的一面朝向機頭方向安裝在電機軸上。二、固定翼無人機動力系統(tǒng)調(diào)試注意（1）檢查電機轉(zhuǎn)向時，一定要確保螺旋槳未安裝在電機上，禁止螺旋槳安裝于電機上時進行測試操作，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，電機應(yīng)帶動螺旋槳前緣向前旋轉(zhuǎn)運動。三、固定翼無人機飛控系統(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，點擊即可查看固件版本。（2）固件升級①斷開連接；②點擊“初始設(shè)置”；③安裝固件；④選擇“固定翼模型”，點擊“升級”選框；⑤在彈窗上點擊“Yes”；⑥在彈窗上點擊“NO”；⑦在彈窗上點擊“NO”；⑧在彈窗上點擊“NO”；⑨固件升級完成；⑩檢查確認，查看版本號。三、固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試2.加速度計校準①點擊“初始設(shè)置”；②點擊“必要硬件”；③點擊“加速度計校準”；④按照提示校準飛控的6個面（校準時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，機頭朝下，機頭朝上，正面朝下。⑤校準成功；⑥校準水平：飛控水平放置，點擊“校準水平”；⑦檢查加速度計是否校準成功：飛控放置水平，綜合儀表盤水平，晃動飛控綜合儀表盤與反饋方向是否一致。三、固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試3.指南針校準①點擊“初始設(shè)置”；②點擊“必要硬件”；③點擊“磁羅盤”；④磁羅盤#1是GPS外置羅盤，勾選“使用這個磁羅盤”、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“使用這個磁羅盤”，表示只使用外置羅盤；外置羅盤不易受到干擾；⑥點擊“開始”按鈕，會出現(xiàn)進度條前進，mag1是GPS模塊的外置羅盤；⑦校準磁羅盤（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)動飛控，直到進度條走完），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.地面站軟件校準磁羅盤界面b.地面站軟件綜合儀表界面三、固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試4.遙控器校準①點擊“初始設(shè)置”；②點擊“必要硬件”；③點擊“遙控器校準”；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，左右均與地面站對應(yīng)顯示是否對應(yīng)，若不對應(yīng)需點擊反向；5、7、8通道低位分別對應(yīng)地面站讀條的左側(cè)，高位對應(yīng)右側(cè)；⑤點擊“校準遙控”，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，如圖b所示。a.地面站軟件遙控器校準界面b.地面站軟件遙控器校準完成界面三、固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試5.飛行模式①點擊“初始設(shè)置”；②點擊“必要硬件”；③點擊“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、固定翼無人機飛控系統(tǒng)調(diào)試6.失控保護①點擊“初始配置”；②點擊“必要硬件”；③點擊“故障保護”；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；進入失控保護三通道，F(xiàn)/S長按“push鍵”