無人機項目化教程 課件全套 項目1-9 無人機初探-無人機維修與保養(yǎng)

項目1

無人機初探無人機項目化教程項目1無人機初探無人機的應用，從最初的軍事領域，已經逐漸延伸到了日常生活的方方面面，無人機給我們的生活帶來了驚喜和快樂，特別是高視角的無人機航拍和高震撼的無人機表演，讓我們見識了無人機單機的娛樂便利和多機編隊的炫酷魅力。新冠肺炎疫情期間，無人機運送物資等方面的作用讓大家眼前一亮，越來越多的人開始關注、喜愛、專研無人機。對于無人機初學者來說，需要了解哪些無人機基礎知識呢？無人機有哪些應用呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務1.1

熟悉無人機基礎知識任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程任務1.3熟悉無人機應用領域項目1無人機初探無人機的定義：區(qū)別是否用程序進行控制區(qū)別定義無人機飛

機航

模無人駕駛飛行器（Unmanned?Aerial?Vehicle，UAV），更準確來說，無人機就是一種利用無線遙控或程序控制來執(zhí)行特定航空任務的飛行器。是否搭載人員1任務1.1熟悉無人機基礎知識無人機的分類：21）無人機分類思維導圖任務1.1熟悉無人機基礎知識2）不同飛行平臺無人機無人機有大有小，從外觀來說，根據(jù)不同的平臺結構將無人機分為固定翼無人機、旋翼無人機、無人飛艇、傘翼無人機、撲翼無人機，如圖1-2所示。圖1-2不同飛行平臺無人機任務1.1熟悉無人機基礎知識目前，較流行的消費級無人機是旋翼無人機，旋翼無人機包括直升機、三軸多旋翼無人機、四軸多旋翼無人機、六軸多旋翼無人機、八軸多旋翼無人機，如圖1-3所示。圖1-3旋翼無人機任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程無人機最初起源于軍事應用，它經歷了萌芽期、發(fā)展期和蓬勃期，到現(xiàn)在已經融入我們生活的方方面面，無處不在了。0102蓬勃期發(fā)展期萌芽期斯佩里空中魚雷號03蜂王號無人機復仇者一號無人機先鋒RQ-2A無人機“影子200”無人機“無人火力偵察兵”大疆精靈無人機3DRobotics公司飛獸社區(qū)全球鷹無人機無人機編隊表演任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程

萌芽期11917年，皮特·庫柏（PeterCooper）和埃爾默·A·斯佩里（ElmerA.Sperry）發(fā)明了第一臺自動陀螺穩(wěn)定器。無人駕駛飛行器（Unmanned?Aerial?Vehicle，簡稱UAV）自此誕生。斯佩里空中魚雷號如圖1-4所示。圖1-4斯佩里空中魚雷號特點：能使得飛機保持平衡向前的飛行斯佩里空中魚雷號可以搭載300磅（約合136kg）的炸彈飛行50英里（約合80km），但它從未參與實戰(zhàn)。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程1935年，蜂王號無人機的發(fā)明問世是無人機真正開始的時代，可以說是近現(xiàn)代無人機歷史上的“開山鼻祖”，蜂王號無人機如圖1-5所示。圖1-5蜂王號無人機特點：能夠飛回到起飛點蜂王號無人機最大飛行高度為17000英尺（約合5182m），最高航速每小時100英里（約合161km），在英國皇家空軍服役到1947年。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程1944年，德國工程師弗萊舍·福魯則浩（FieselerFlugzeuhau）設計了一架速度達到每小時470英里（約合756km）的復仇者一號無人機，也是當代巡航導彈的先驅，如圖1-6所示。圖1-6復仇者一號無人機特點：發(fā)射后能按照預先程序飛行150英里復仇者一號無人機起飛質量416磅（約合189kg），航速每小時109英里（約合175km），載彈量多達2000磅（約合907kg）。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程

發(fā)展期21986年，美國研發(fā)的RQ-2A先鋒無人機，執(zhí)行了美國海軍“偵察、監(jiān)視并獲取目標”等任務，RQ-2A先鋒如圖1-7所示。圖1-7RQ-2A先鋒無人機特點：能夠漂浮在水面上，實時回轉畫面并且可以海面降落進行回收RQ-2A先鋒無人機起飛質量416磅（約合189kg），航速每小時109英里（約合175km）。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2004年，美國聯(lián)合工業(yè)公司的下屬公司AAI分公司研制的RQ-7B“影子200”無人機，是無人機家族中體型最小的一個，如圖1-8所示。圖1-8RQ-7B“影子200”無人機特點：能夠定位并識別戰(zhàn)術指揮中心125km之外的目標RQ-7B“影子200”無人機廣泛使用于中東地區(qū)。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2005年，美國諾斯羅普·格魯門公司研制的的RQ-8型“火力偵察兵”無人機，成功試射了2枚火箭彈，如圖1-9所示。圖1-9RQ-8型“火力偵察兵”無人機特點：可以在任何能夠起降飛行器的戰(zhàn)艦上自行起飛并且在非預定地點降落它是一種自主無人直升機。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2009年，由洛克希德?馬丁公司附屬公司臭鼬工廠（SkunkWorks）設計并生產的RQ-170“哨兵”無人機服役于美國空軍。RQ-170“哨兵”無人機，如圖1-10所示。圖1-10RQ-170“哨兵”無人機特點：采用無尾翼飛翼設計、像是一只回飛鏢，具備結構隱形和材料隱形的雙重特點它是一種不可攜帶的無人機。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2010年，由美國諾斯羅譜?格魯門公司研制的高空高速無人偵察機RQ-4全球鷹是已知的第一架能夠不經停、直接飛越太平洋的無人機，該無人機在2006年7月獲準在美國領空飛行，如圖1-11所示。圖1-11RQ-4全球鷹無人機特點：世界上飛行時間最長、飛行距離最遠、飛行高度最高的無人機它擁有25000km航程、41h續(xù)航時長，采用全球定位系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)，可自動完成從起飛到著陸的整個飛行過程。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程

蓬勃期32006年，影響世界民用無人機格局的深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司成立，其先后推出的Phantom系列無人機在世界范圍內產生了深遠影響，如圖1-12所示。圖1-12大疆phantom2vision+特點：機型小巧、性能穩(wěn)定的迷你無人機大疆Phantom2vision+2014年入選《時代》雜志。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2009年，美國3DRobotics公司成立，這是一家最初主要制造和銷售DIY類遙控飛行器（UAV）相關零部件的公司，在2014年推出X8+四軸飛行器后而名聲大噪，目前已經成長為與深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司相媲美的無人機公司。2014年，一款用于自拍的無人機——Zano誕生了，曾經被稱為無人機市場上的iPhone。該機在眾籌平臺上籌款340萬美元，獲得超過15000人的支持，大家都對該款產品充滿期待。由于無法解決無人機量產而引發(fā)的軟、硬件調校誤差的問題，英國TorquingGroup創(chuàng)業(yè)公司于2015年破產，Zano只能活在大家的記憶中。即便如此，無人機應用在自拍領域的研究也會繼續(xù)下去。任務1.2熟悉無人機發(fā)展歷程2015年，是無人機飛速發(fā)展的一年，各大產商融資成功，為無人機的發(fā)展創(chuàng)造了十分有利的條件，還上線了第一個無人機在線社區(qū)——飛獸社區(qū)。2020年，中國無人機編隊企業(yè)同時升空飛行3051架無人機，時而編織成天宮空間站，時而又變化成北斗衛(wèi)星懸掛夜空，打破了同年俄羅斯無人機團隊保持的2200架無人機同時升空的世界紀錄。2021年，中國無人機編隊企業(yè)5200架無人機上演了一場史詩級的視覺盛宴深情獻禮黨的百年華誕，一舉刷新四項吉尼斯世界紀錄，再一次彰顯了中國的科技創(chuàng)新實力和大國工匠精神。任務1.3熟悉無人機應用領域目前，無人機的應用領域越來越廣，有農業(yè)應用、交通管理、影視拍攝、地質勘探、航拍、多機編隊表演等。

無人機應用領域分類1按思維導圖的方式分為軍事應用、民用工業(yè)級應用、民用消費級應用，如圖1-13所示。圖1-13無人機應用領域思維導圖任務1.3熟悉無人機應用領域

典型應用領域2無人機可用于農業(yè)領域，當其配備了攝像機和其他數(shù)據(jù)采集設備時，無人機就成了“天空之眼”。無人機農業(yè)應用如圖1-14所示。1)農業(yè)應用圖1-14無人機農業(yè)應用圖任務1.3熟悉無人機應用領域利用無人機進行高空視頻采集，將交通節(jié)點（如主要路口、重要路段）與交通輔助設施聯(lián)動起來，采集基礎道路數(shù)據(jù)，用于交通大數(shù)據(jù)分析。無人機作為固定視頻的補充，極大地提高了交通管理效率，對城市交通管理的改善大有裨益。無人機交通管理圖如圖1-15所示。2)交通管理圖1-15無人機交通管制圖任務1.3熟悉無人機應用領域航拍視頻和照片具有視點高、視角獨特、表現(xiàn)力強等特點，加上無人機的飛行速度快使航拍視頻具有節(jié)奏快、沖擊力強等特點，可以真實反映出拍攝對象的實力、規(guī)模、風貌、周邊環(huán)境和地理位置，可以給人們留下深刻的印象。港珠澳大橋航拍圖如圖1-16所示。3)航拍圖1-16港珠澳大橋航拍圖任務1.3熟悉無人機應用領域無人機編隊表演在黑暗的夜空中變幻出各種精美的造型，給人們的生活帶來意外和驚喜。2018年以來，各大公司的無人機編隊表演從數(shù)量到造型再到合作平臺，一次次地刷新著吉尼斯世界紀錄。東京奧運會無人機編隊表演如圖1-17所示。4)無人機編隊表演圖1-17東京奧運會無人機編隊表演圖實訓1-1無人機應用之我見如果一位無人機初學者來向您咨詢無人機，那么請您用一份入門指引文檔向無人機初學者介紹一下無人機，讓初學者對無人機有一個初步的認識，同時讓初學者了解當下最熱門的無人機應用。實訓描述：實訓要求：①文檔語言要流暢，能使初學者對無人機有一定的認知。②文檔內容要包含無人機基礎知識和典型應用。③文檔字數(shù)要求500-1000字。項目總結本項目主要介紹了無人機基礎知識，使無人機初學者了解無人機的概念和分類；詳細介紹了無人機的發(fā)展歷程，使無人機初學者了解無人機的起源與演變；詳細介紹了當下無人機的應用領域，使無人機初學者了解無人機對現(xiàn)代生活中的重要性。通過本項目使無人機初學者了解無人機的應用領域，使無人機初學者產生共鳴，增強深入學習無人機的動力和自信心。課程結束，謝謝！無人機項目化教程項目1

無人機發(fā)展思政無人機項目化教程項目1無人機初探1917年美國誕生了世界上第一架無人機駕駛飛機。我國從20世紀60年代開始獨立研究無人機相關技術，在航空工業(yè)落后的背景下，成功研發(fā)出長空一號靶機、無偵-5高空偵察機等，先后以高等院校為核心形成了專門研究機構，為無人機的持續(xù)發(fā)展提供了技術基礎和經驗積累。西北工業(yè)大學愛生集團、中國航天科技集團到現(xiàn)在的大疆創(chuàng)新公司等從不同需求出發(fā)，開展了大量的專業(yè)化研究。這對于無人機學習者來說，需要了解哪些無人機的課程思政知識呢？應該如何踐行呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務1.1

無人機國家發(fā)展思政任務1.2無人機企業(yè)發(fā)展思政任務1.3無人機個人發(fā)展思政任務1.1國家意志：無人機發(fā)展思政國際無人機發(fā)展分析1國際無人機從1917年開始，它經歷了萌芽期、發(fā)展期和蓬勃期。0102蓬勃期發(fā)展期萌芽期1917年斯佩里空中魚雷號031935蜂王號無人機1944復仇者一號無人機1986先鋒RQ-2A無人機2004“影子200”無人機2005“無人火力偵察兵”2006大疆精靈無人機3DRobotics公司飛獸社區(qū)全球鷹無人機無人機編隊表演任務1.1國家意志：無人機發(fā)展思政國內無人機發(fā)展分析2國內無人機從1966年開始研制，到現(xiàn)在大疆產品占據(jù)了全球超70%的市場份額，國內超80%，在全球民用無人機企業(yè)中排名第一。1966年12月

中國的第一架無人機“長空一號”首飛成功。1981年

中國西北大學研制出民用D-4型無人機并試飛成功，開創(chuàng)了國內無人機軍轉民的先河。2006年大疆無人機公司成立。2012年

大疆生產世界首款航拍一體無人機精靈系列，無人機航拍正式走向大眾。任務1.1國家意志：無人機發(fā)展思政國內外發(fā)展分析3從無人機研制發(fā)展歷程出發(fā)，從1917到1966，在我國落后世界近半個世紀的情況下，我國無人機發(fā)展從零到有、從艱難創(chuàng)業(yè)到發(fā)展壯大的來之不易，從中感受那些思政點呢？如圖1-3所示。如圖1-4所示。任務1.1國家意志：無人機發(fā)展思政思政點分析4航空報國精神接續(xù)奮斗的逐夢精神如圖1-5所示。落后就要挨打”的憂患意識自強不息的奮斗精神如圖1-6所示。文化自信關心民生關注國家發(fā)展如圖1-7所示。任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政案例1：一直以來，美國圍剿華為，也瞄準著“大疆”。此前，美國政府曾明令禁止購買大疆無人機，也不允許盟友購買，并試圖通過上千次的“測試調查”找出“破綻”，然而，始終未果。2020年8月21日，美國商務部國際貿易委員會（ITC）發(fā)布了對大疆337調查案的裁決：決定不會對大疆進行任何禁令。鎩羽而歸的美國，決定增加關稅，限制大疆。面對美國的打壓，大疆馬上“反制”，一年間，同比上升了2%，達到驚人的75%。如圖1-8所示。如圖1-9所示。任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政案例2：2019年4月，巴黎圣母院大火，震驚了世界?；饎輧疵?，需要無人機監(jiān)控火災進程，巴黎消防部門沒有自己的無人機，只得從法國內政部借來了“大疆”。如圖1-10所示。如圖1-11所示。任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政案例3：在日本，大疆實力圈粉10萬日本農民，種田、播種、施肥、撒農藥樣樣精通！如圖1-12所示。如圖1-13所示。任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政案例分析：從美國、法國、日本的案例中思考，他們?yōu)槭裁催x擇大疆行業(yè)應用，對您會有哪些思政啟迪呢？為什么選擇大疆行業(yè)應用？任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政大疆創(chuàng)新評價：一向不友善的《華爾街日報》也只能評價：“它'先進'得不像一家中國企業(yè)，這是一家全世界都在追趕的中國公司！010203042006年大疆成立2010年銷量猛增享譽世界2012年大疆無人機航拍正式走向大眾2020年推出大疆教育平臺任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政大疆精神科技創(chuàng)新大疆創(chuàng)新任務1.2企業(yè)社會責任：無人機發(fā)展思政大疆企業(yè)精神我們堅信，人是科技發(fā)展的目的，而非工具。我們秉持“秉持公心、反思自省、求真品誠、激極盡志、積極正向、知行合一”的價值觀，鼓勵每一個人在做事的過程中發(fā)現(xiàn)自我、磨礪自我、收獲成長。我們以“做空間智能時代的開拓者，讓科技之美超越想象”為使命，致力于通過領先的產品與技術能力，與客戶、伙伴攜手推動產業(yè)健康良性發(fā)展，讓未來的智能機器人心明眼亮有智慧，覆蓋與人類活動緊密關聯(lián)的整個空間，讓人們的工作和生活更美好。通過創(chuàng)造最好的高科技產品，大疆創(chuàng)新將不斷培養(yǎng)和成就德才兼?zhèn)涞娜瞬?，為志同道合的伙伴們打造實現(xiàn)夢想、超越自我的精神家園，為推動人類文明的進步貢獻力量。使命擔當正確價值觀理想信念任務1.3個人成長報國：無人機發(fā)展思政大疆創(chuàng)始人11980年，汪滔出生在杭州，父親是工程師、母親是教師，少年的汪滔不算出眾，唯一的特別之處，就是格外喜歡天空。10歲時，他從圖書館借回了這本畫著“紅色直升機”的故事書，也從此開啟了與天空的不解之緣。2006年，在香港科技大學攻讀碩士學位的他創(chuàng)辦了深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司。如圖1-15所示。任務1.3個人成長報國：無人機發(fā)展思政企業(yè)家優(yōu)秀品質2愛崗敬業(yè)精益求精艱苦奮斗善于思考技術創(chuàng)新科技報國汪滔白手起家26歲在宿舍創(chuàng)業(yè)7年成為全球行業(yè)第一身家450億，亞洲最年輕億萬富豪盡管已身價450億汪滔仍然每周工作超80小時大疆堅定地選擇著最難走的路：技術創(chuàng)新、中國制造！員工的職業(yè)道德任務1.3個人成長報國：無人機發(fā)展思政企業(yè)員工優(yōu)秀品質2大疆是一家巨牛的中國企業(yè)。

從零成長為絕對的行業(yè)霸主，

完全是中國技術、中國制造，

“能拆開的每個零件，全部為自己生產?！逼浼舛水a品，領先世界其他品牌兩至三代，項目總結外國內無人機發(fā)展歷史，使初學者了解航空報國的國家意志；

詳細介紹了大疆創(chuàng)新的影響及發(fā)展歷程，使初學者了解企業(yè)社會責任精神；

介紹了企業(yè)家及員工，使初學者了解個人愛崗敬業(yè)，精益求精品質。通過本項目讓無人機初學者對國內國外無人機發(fā)展歷史、優(yōu)秀無人機企業(yè)發(fā)展歷程以及企業(yè)家成長經歷有初步的認知，使無人機初學者產生共鳴，增強深入學習無人機的動力和自信心。實踐1-1無人機思政之踐行請您搜索一家無人機企業(yè)及該企業(yè)創(chuàng)始人，并向一位無人機初學者介紹這家企業(yè)及這位企業(yè)家最吸引您的地方，做成抖音視頻或編輯文檔轉發(fā)朋友圈加以宣傳。實踐描述：實踐要求：①視頻要流暢，能讓初學者對無人機企業(yè)有一定的認知。②內容要包含無人機企業(yè)理念和企業(yè)家精神。③文檔字數(shù)要求50-100字。課程結束，謝謝！無人機項目化教程項目2

掌握無人機飛行原理無人機項目化教程項目2掌握無人機飛行原理初探無人機給我們帶來了太多的意外和驚喜，或許您已經迫不及待地想揭開無人機那神秘的面紗、想深入了解無人機的工作原理了。對于無人機初學者來說，無人機是如何是怎么工作的？無人機的槳葉是如何轉動的呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識任務2.3掌握不同平臺無人機的飛行原理任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識無人機飛行系統(tǒng)1飛行平臺通信鏈路系統(tǒng)動力系統(tǒng)任務載荷系統(tǒng)飛控系統(tǒng)發(fā)射與回收系統(tǒng)無人機系統(tǒng)任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識

無人機按平臺結構可分為固定翼無人機、旋翼無人機、傘翼無人機、撲翼無人機和無人飛艇，每種平臺的結構組成、功能不同，應用領域也不同。不同飛行平臺的無人機結構組成2直升機固定翼無人機四旋翼無人機（1）固定翼無人機基本結構固定翼無人機通過動力系統(tǒng)和機翼的滑行實現(xiàn)起降和飛行，抗風能力也比較強，是類型最多、應用最廣泛的無人機之一。固定翼無人機由機身、機翼、尾翼、起落裝置和動力裝置組成，如圖2-1所示。任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識圖2-1固定翼無人機基本結構圖任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識（2）四旋翼無人機基本結構四旋翼無人機具有結構簡單、機動性強、可垂直起降、定點懸停等特點，已經應用于航拍、燈光秀表演、巡檢、勘探測繪、應急救援等場景。四旋翼無人機由機架、飛控、旋翼、電池、電調、無刷電機組成，如圖?2-2所示。圖2-2四旋翼無人機基本結構圖任務2.1熟悉無人機飛行系統(tǒng)基礎知識（3）直升機基本結構直升機的突出特點是可以做低空、低速和機頭方向不變的機動飛行，特別是可在小面積場地垂直起降，有廣闊的用途及發(fā)展前景。直升機由機身、動力裝置、主旋翼、尾槳系統(tǒng)、傳動裝置和起落架組成，如圖2-3所示。圖2-3直升機基本結構圖任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識大氣就是包圍著地球的氣體外殼，也稱為地球大氣圈。大氣是人類和生物賴以生存的自然環(huán)境，在大氣中發(fā)生的各種物理、化學現(xiàn)象和過程都與人類的生存和發(fā)展密切相關。無人機在大氣層內飛行時所處的環(huán)境條件，稱為大氣飛行環(huán)境。大氣層的上界可以延伸到距離地面6400km左右，其空氣密度隨高度的增加而減小，高度越高空氣越稀薄。大氣環(huán)境按照垂直高度分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層，如圖2-4所示。圖2-4大氣垂直分層圖大氣1任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識單位面積上所受大氣柱的重量（大氣壓強），也就是大氣柱在單位面積上所施加的壓力。無人機在大氣中飛行會受到大氣壓力的影響。氣壓2任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識只要空氣和物體之間有相對運動，空氣就會對物體產生空氣動力?？諝庀鄬τ谖矬w的流動稱為相對氣流，相對氣流的方向與物體運動方向相反。當無人機在原來靜止的空氣中作等速直線飛行時，將引起物體周圍空氣的運動，同時空氣將給無人機以作用力。空氣的相對運動原理3任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識

質量守恒定律說明物質既不會消失，也不會憑空增加?？諝庠诹鲃訒r，遵守質量守恒定律，這條定律在空氣動力學中稱為連續(xù)性定理。當流體低速、連續(xù)不斷地、穩(wěn)定地流過一個粗細不等的流管時，由于流管中任一部分的流體都不能中斷或堆積起來，因此在同一時間，流過流管任意截面的流體質量應該相等，這就是流體的連續(xù)性定理。

式中，A1,A2為管道的橫截面積；v1、v2為氣流流速。由上式可知，截面增大，流速減小；截面減小，流速增大。連續(xù)性定理4A1v1=A2v2任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識伯努利定理5

能量守恒定律說明能量不會消失，也不會無中生有，只能從一種形式轉換為另一種形式，能量的總和保持不變。伯努利定理是能量守恒定律在流體流動中的應用，其數(shù)學表達式稱為伯努利方程。

式中P0為總壓（全壓），

pv2為動壓，即流體流動時其本身實際具有的壓強，它是單位體積空氣所具有的壓力能；P為靜壓，在靜止的空氣中，靜壓等于當?shù)氐拇髿鈮骸？倝菏莿訅汉挽o壓之和，也可以理解為氣流速度減小到零點時的靜壓。任務2.2熟悉無人機空氣動力學知識無人機在空中飛行時，油門越大，無人機速度越快，阻力也就越大牛頓三大定律6第一定律：除非受到外來的作用力，否則物體的速度（v）保持不變。

第二定律：某質量為m的物體的動量（p=mv）變化率是正比于外加力F并且發(fā)生在力的方向上的。第三定律：作用力與反作用力是數(shù)值相等且方向相反的。任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理1.固定翼無人機飛行原理圖2-5無人機受力圖無人機在空中飛行時會受到升力、重力、推力和阻力的作用，如圖2-5所示。無人機受力分析1任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理如果無人機產生運動，那么作用于無人機的力就不平衡了，將力分解為X軸（滾轉軸）、Z軸（偏航軸）、Y軸（俯仰軸）方向上的軸力平衡和彎矩平衡，軸力的不平衡會產生合力方向的加速度，彎矩的不平衡會產生旋轉加速度，X軸不平衡會產生滾轉，Z軸不平衡會產生偏航，Y軸不平衡會產生俯仰，如圖2-6所示。圖2-6無人機坐標系任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理升降運動俯仰運動滾轉運動偏航運動無人機飛行運動2任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理2.四旋翼無人機飛行原理020103040506IMU慣性測量單元GPS指南針飛控板氣壓傳感器空速傳感器LED指示燈四旋翼無人機飛控系統(tǒng)1四旋翼無人機的飛行主要是由飛控系統(tǒng)來控制的，它是無人機的大腦。任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理升降運動俯仰運動滾轉運動偏航運動四旋翼無人機飛行姿態(tài)2任務2.3掌握不同平臺無人機飛行原理實訓2-1無人機飛行原理之我見如果一位無人機初學者來向您咨詢無人機是怎么飛上天的，那么請您用圖文并茂的文檔向初學者介紹無人機飛行原理，使無人機初學者了解無人機的槳葉是如何轉動的，掌握無人機升力的產生方式。實訓描述：實訓要求：①文檔語言要流暢，能使初學者對無人機飛行原理有一定的認知。②文檔內容要包含無人機空氣動力學知識和無人機槳葉轉動原理。③文檔字數(shù)要求500-1000字，圖文并茂。項目總結

介紹了無人機飛行系統(tǒng)和無人機結構，使初學者了解無人機的飛行系統(tǒng)組成原理；詳細介紹了無人機的空氣動力學知識，使初學者了解大氣、氣壓、相對運動等知識；重點介紹了不同平臺無人機的飛行原理，使初學者掌握無人機無人機在空中的受力、無人機升力產生的原理。通過項目使無人機初學者對無人機飛行原理有一個清晰的認識，增強他們繼續(xù)學習無人機的自信心。課程結束，謝謝！無人機項目化教程無人機項目化教程項目3無人機模擬操控項目3無人機模擬操控“紙上得來終覺淺”，在了解了無人機飛行原理后，很多無人機初學者已經躍躍欲試了，很想體驗無人機飛行的快樂。雖然無人機越來越平民化，但是“炸機”對無人機初學者來說也是一種心理負擔，是否能開展模擬飛行呢？無人機模擬操控環(huán)境是什么樣的呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務3.1熟悉無人機模擬操控基礎知識任務3.2搭建無人機模擬操控環(huán)境任務3.3掌握無人機模擬操控方法任務3.4無人機模擬操控實踐任務3.1熟悉無人機模擬操控基礎知識無人機模擬操控是指在計算機上安裝無人機模擬操控軟件，通過多場景、多型號無人機、多視角操控模式，使無人機初學者身臨其境地操控無人機飛行。1.無人機模擬操控特點不受場地、天氣、設備的影響，只要有一臺計算機就可以一遍一遍、隨心所欲地練習。方便練習通過模擬軟件的設置，使之更加接近真實的飛行環(huán)境。真實體驗在模擬操控軟件中中磨練技巧，減少無人機初學者在操控無人機飛行時“炸機”造成的損失。減少成本軟件中有多型號、多視角操控模式、多場景設置，可以輕松體驗各種無人機的飛行操控感覺。豐富體驗模擬操控軟件中有模擬飛行的教學練習模式。有效練習2.常見無人機模擬操控軟件目前市面上幾款無人機模擬操控軟件都比較好，比如鳳凰模擬器軟件、大疆飛行模擬器軟件、RealFlight模擬器軟件等。

任務3.1熟悉無人機模擬操控基礎知識鳳凰模擬器軟件大疆飛行模擬器軟件RealFlight模擬器軟件任務3.2搭建無人機模擬操控環(huán)境1.無人機模擬操控軟、硬件清單無人機模擬操控需要準備相應的軟件和硬件設備，所需設備清單如表3-1所示。分類名稱版本號/型號作用軟件鳳凰模擬軟件5.0模擬場景、機型、視覺等信息硬件遙控器富斯FSi6b搖桿操控無人機加密狗G7進行信號的轉換表3-1無人機模擬操控軟、硬件清單2.鳳凰模擬器軟件的安裝任務3.2搭建無人機模擬操控環(huán)境任務3.3掌握無人機模擬操控方法1.遙控器的使用方法本書采用富斯FSi6b遙控器（美國手）進行講解，如圖3-10所示。遙控器的使用方法大同小異，如果購買其他型號遙控器，那么可根據(jù)說明書自行學習。圖3-10遙控器功能任務3.3掌握無人機模擬操控方法2.加密狗的使用方法常用的加密狗有兩種：一種是鳳凰模擬器G7（黃色），一種是鳳凰模擬器8IN1（藍色），本書以鳳凰模擬器G7（黃色）加密狗進行講解，如圖3-11所示。任務3.3掌握無人機模擬操控方法圖3-11加密狗2.加密狗的使用方法任務3.3掌握無人機模擬操控方法3.鳳凰模擬器軟件的使用方法任務3.3掌握無人機模擬操控方法1遙控器設置單擊此處輸入你的正文，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點；2通道設置3視角選擇4場地選擇5機型選擇3.鳳凰模擬器軟件的使用方法任務3.3掌握無人機模擬操控方法3.1模擬器的使用任務3.4無人機模擬操控實踐

遞進式無人機模擬操控訓練自穩(wěn)型四旋翼定點降落第一階段自穩(wěn)型固定翼無人機航線起降第二階段非自穩(wěn)型大疆無人機定點降落第三階段非自穩(wěn)型無人機模擬競技飛行第四階段自穩(wěn)型四旋翼定點降落任務：操控自穩(wěn)型四旋翼無人機完成定點降落任務3.4無人機模擬操控實踐圖3-28Blade350-QXv3機型圖圖3-29自穩(wěn)型四旋翼無人機定點降落自穩(wěn)型固定翼航線起降任務：操控固定翼無人機沿著跑道起飛，按航線成功降落任務3.4無人機模擬操控實踐圖3-30B-17“FlyingFortress”機型圖圖3-31自穩(wěn)型固定翼無人機定點降落3.非自穩(wěn)型大疆無人機定點降落任務：選擇非自穩(wěn)型大疆無人機從起飛點降落到一個圓形著陸點。任務3.4無人機模擬操控實踐圖3-33非自穩(wěn)型大疆無人機飛行圖3-32DJIPhantom機型圖4.非自穩(wěn)型大疆無人機模擬競技飛行任務：非自穩(wěn)型無人機刺氣球競技賽任務3.4無人機模擬操控實踐圖3-34選刺氣球模式圖3-35刺氣球比賽實訓3-1無人機模擬操控進階訓練無人機模擬操控軟件不僅提供了很多種無人機機型、飛行場景，還提供了改變飛行環(huán)境的參數(shù)設置選項，請您先熟悉每款無人機的操作方法，然后設置環(huán)境參數(shù)以增加飛行難度，更好的模擬真實環(huán)境，開啟進階式飛行訓練，提升模擬操控技能。實訓描述：實訓要求：②模擬飛行路徑要完整，包括起飛點和降落點。③飛行時間為3-5min。①改變飛行環(huán)境的參數(shù)設置，增加飛行難度。項目總結

介紹了無人機模擬操控基礎知識、常見模擬操控軟件，使初學者了解無人機模擬操控的應用；

詳細介紹了無人機模擬操控的環(huán)境搭建過程，使初學者學會無人機模擬操控軟件的使用方法；

重點介紹了無人機模擬操控的使用方法，使初學者掌握遙控器、加密狗和模擬飛行軟件的使用方法；

詳細介紹了無人機模擬操控訓練任務，使無人機初學者掌握不同機型的操控方法。通過項目使無人機初學者掌握無人機模擬操控的方法和技巧，通過互動增強體驗感，使無人機初學者更加熱愛無人機。項目內容講解完畢

謝謝！無人機項目化教程無人機項目化教程項目3無人機操控思政項目3無人機操控思政由于控制技術在各行各業(yè)的廣泛滲透與應用，其控制理論已逐漸成為很多學科跨專業(yè)的基礎課。本內容從控制論發(fā)展歷史、控制系統(tǒng)的應用以及方法論的角度進行分析，有望成為專業(yè)課的先導課。在無人機模擬操控過中需要注意哪些思政因素呢？應該如何踐行呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務3.1

無人機操控發(fā)展思政任務3.2無人機操控系統(tǒng)思政任務3.3無人機操控穩(wěn)定思維案例導入：224個無人機炸機案例分析報告：67%可避免！導入：無人機操控案例

《無人機世界飛手炸機報告》指出，67%的炸機事件是由于飛手自身的原因造成的，其次天氣原因占11%，飛機故障占7%，突發(fā)時間占5%。其中飛手自身疏忽導致炸機的原因主要有以下幾種：沒有觀察好環(huán)境、心存僥幸、未檢查機身、誤判或視覺誤差、未檢查、校準好控制系統(tǒng)、飛行經驗不足、超視距飛行、分心等等。這帶給我們哪些思想的啟示呢？如圖3-1所示。文傳源是我國飛行器控制、制導與仿真學界的泰山北斗，創(chuàng)造過兩個“中國第一”：作為總設計師，他研制成功中國第一架無人駕駛飛機——“北京五號”;作為總體設計負責人，他研制成功中國第一臺殲擊機飛行模擬機。任務3.1無人機操控發(fā)展思政如圖3-2所示。人物榜樣：文傳源1一張空白的圖紙攤在研發(fā)團隊面前，文傳源用“三無”總結了困難重重的局面：一無資料、二無經驗、三無設備。來支援的蘇聯(lián)專家們都擺起手、搖著頭，說是無法為這一課題提供幫助。“這就是‘趕鴨子上架’了！”101歲的文傳源噙著笑意回憶，“我這個人有個特點，向來知難而上，別人說我們做不了，我們就一定要把這個東西做出來?！蔽膫髟磶е蒲腥藛T連軸轉了起來，有時連續(xù)三天合不上一次眼。著陸系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)等十二項課題列在計劃表上，為了最大限度地提高效率，文傳源采取倒排計劃和順排措施，雙線進行，保證萬無一失。無人機的起飛和降落是否順利、平穩(wěn)，是研發(fā)工作成敗的關鍵，需要大量的試飛來檢驗。在被問起項目組試飛過多少次時，文傳源停頓了一會兒，默默心算，“怎么也要有一百多次吧?！泵看卧囷w，文傳源總是一馬當先，鉆進艙里，親自調試。艱苦奮斗

知難而上任務3.1無人機操控發(fā)展思政思政點分析：文傳源2極致努力

善于思考以身作則

鍥而不舍控制理論的發(fā)展主要經歷了3個時期：經典控制、現(xiàn)代控制以及智能控制。從時間的跨度來看，花費了人類頂尖智力大約至少150多年，認識與發(fā)展事物需要一代代接力并不斷努力創(chuàng)新。ABC在這里以傳遞函數(shù)為基礎的一種控制理論，控制系統(tǒng)的分析與設計是建立在某種近似的和(或)試探的基礎上。經典控制現(xiàn)代控制智能控制任務3.1無人機操控發(fā)展思政建立在狀態(tài)空間上的一種分析方法，它的數(shù)學模型主要是狀態(tài)方程，控制系統(tǒng)的分析與設計是精確的。內容包括最優(yōu)控制、自適應控制、魯棒控制、神經網絡控制、模糊控制、仿人控制等。其控制對象可以是已知系統(tǒng)也可以是未知系統(tǒng)，大多數(shù)的控制策略不僅能抑制外界干擾、環(huán)境變化、參數(shù)變化的影響，還能有效地消除模型化誤差的影響。科技報國任務3.2

無人機操控系統(tǒng)思政圖3-3所示。如圖3-5所示。圖3-4所示。視頻分析：中國機長1任務3.2

無人機操控系統(tǒng)思政個人價值與社會價值的統(tǒng)一團結合作愛崗敬業(yè)臨危不亂如圖3-6所示。如圖3-7所示。如圖3-8所示。思政點分析：中國機長2

視頻分析：5200架無人機獻禮黨的100周年華誕。深圳5200架無人機以絢麗的天空之舞，深情獻禮黨的百年華誕。百年征程波瀾壯闊，百年初心歷久彌堅。穿過時間之門，沿著歲月長河溯流而上，紅船起航、萬里長征、新中國成立、改革開放、全面建成小康社會......這里能感受到哪些思政點呢？任務3.2

無人機操控系統(tǒng)思政如圖3-9所示。19212021獻禮100年華誕思政點：科技報國紅船起航、萬里長征、新中國成立、改革開放、全面建成小康社會......控制系統(tǒng)思政點：團結合作恪守職業(yè)道德控制系統(tǒng)每一個模塊都有自己的職能，各組成部分相互關聯(lián)相互制約實現(xiàn)某種特定功能，組成部分既要完成各自職能，又要團結合作才能使控制系統(tǒng)具有良好的控制性能。體現(xiàn)的是整體與部分的緊密關系。任務3.2

無人機操控系統(tǒng)思政思政點分析：5200架無人機獻禮黨的100周年華誕。3任務3.3

無人機操控穩(wěn)定思政如圖3-10所示。如圖3-11所示。2019年8月香港上演一系列暴力事件，導致當?shù)囟嗵幈黄茐模嗣裆钍苡绊?，令人痛心。?jù)人民日報報道，11日晚，當600架無人機編隊飛向空中，當“我愛香港”、“我愛你中國”的畫面出現(xiàn)，當熟悉的旋律響起，現(xiàn)場一片歡呼，很多市民大呼過癮。思維方式：穩(wěn)定壓倒一切1

穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)基本要求，對于國家社會亦然。國家穩(wěn)定才能有精力進行經濟建設精神文明建設，才能構建和諧社會。任務3.3

無人機操控穩(wěn)定思政如圖3-13所示。思維方式：穩(wěn)定壓倒一切1孫子兵法有云“動如脫兔，敵之抗拒”，這體現(xiàn)在控制系統(tǒng)就是對動態(tài)性能的要求。易經里有一句“失之毫厘，謬以千里”，講的就是準確性的重要地位。在實際控制系統(tǒng)中，穩(wěn)準快三者是相互制約的矛盾體，性能指標不可能處處兼顧。針對不同的系統(tǒng)，性能指標要求各有側重，比如民航客機，側重平穩(wěn)性，而殲擊機更注重機動性，以快速有效完成作戰(zhàn)任務為最優(yōu)。任務3.3

無人機操控穩(wěn)定思政如圖3-12所示。思維方式：穩(wěn)準快三者的辯證思維2項目總結

本項目主要介紹了無人機控制發(fā)展思政、無人機控制系統(tǒng)思政，無人機操控穩(wěn)定思維，使無人機初學者了解無人機操控的思政內容；

詳細介紹了無人機?？刂瓢l(fā)展的歷史，使無人機初學者無人機控制領域中的重要人物；

重點介紹了無人機操控系統(tǒng)，使無人機初學者學會操控過程中應具備的優(yōu)秀品質；

介紹了無人機操控穩(wěn)定思維方式。通過項目讓無人機初學者掌握無人機操控的思政內容，通過人物和故事討論分析，讓無人機初學者更加熱愛無人機。實訓3-1無人機操控思政實踐請描寫一件在生活、學習以及交友方面成功控制自己的行為方式以及說話方式而讓自己引以為傲的事情，下節(jié)課分享。實踐描述：實踐要求：②內容設計需涉及控制自己的言行與思維方式。③文檔字數(shù)要求500-1000字。①語言邏輯性強，能夠清晰表達自己的觀點。項目內容講解完畢

謝謝！無人機項目化教程無人機項目化教程項目4無人機組裝無人機模擬操控雖然滿足了無人機初學者的感官體驗，但是它又開始點燃無人機初學者想擁有一架屬于自己的DIY無人機的熱情，無人機初學者開始向無人機愛好者角色轉變。擁有一架專屬的DIY無人機是每一位無人機愛好者開啟無人機之旅的最初夢想，那么組裝一架無人機要準備哪些材料和工具呢？組裝流程又是怎么樣的呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識任務4.3四旋翼無人機組裝實踐任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境項目4無人機組裝圖4-1四旋翼無人機的總體構成圖任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識四旋翼無人機的總體構成1四旋翼無人機的常見物理結構形式有兩種：“十”字形結構和“X”形結構，如圖4-2所示。圖4-2“十”字形結構和“X”形結構無人機的物理結構任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識四旋翼無人機的物理結構2機架最重要的一個參數(shù)就是自身的質量，為了克服機身自重，機架需要設計得盡可能輕，常見的機身材料有塑料和碳纖維兩種。1）塑料機架塑料的密度較小，質量較小，但強度和剛度不大，制作比較容易，塑料材質的機架價格低廉，更適合普通無人機和航模愛好者，如圖4-3所示。圖4-3塑料機架任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識四旋翼無人機材質22）碳纖維機架碳纖維的密度小、強度和剛度高，在無人機飛行過程中有減振效果，使飛行更加平穩(wěn)，是常見的無人機機架材料，但碳纖維的加工比較困難，價格比較高，一般適合商業(yè)級或工業(yè)級無人機，專業(yè)級飛手更喜歡碳纖維機架的無人機，如圖4-4所示。圖4-4碳纖維機架任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識1）飛控板飛控板是四旋翼無人機的核心設備。目前，飛控板的主要品牌有PIX、NAZA（哪吒）、APM、零度、MWC、玉兔等，如圖4-5所示。因為在競技比賽中，無人機多采用開源的PIX飛控板，所以本書采用PIX開源飛控板進行講解。圖4-5不同品牌的飛控板任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識四旋翼無人機的重要部件42）電機電機是由電動機主體和驅動器組成的，在整個飛行系統(tǒng)中承擔著提供動力的作用，相當于無人機的發(fā)動機。常見的電機有無刷電機、有刷電機、無感無刷電機、有感無刷電機，目前，無人機多采用無刷電機。每個無刷電機的KV值，表示外加1V電壓對應每分鐘空轉的轉數(shù)。不同KV值的電機如圖4-6所示。圖4-6不同KV值的電機任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識3）電調電調全稱電子調速器（ElectronicSpeedController，ESC）。在整個飛行系統(tǒng)中，電調主要通過調節(jié)驅動電機的電流來控制電機轉速，從而控制無人機的飛行姿態(tài)?，F(xiàn)在的航模電調品牌有很多，國外以美國的鳳凰最為出名，國內主要品牌有好盈、中特威、新西達、飛盈佳樂、銀燕等，如圖4-7所示。圖4-7不同品牌的電調任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識4）槳葉槳葉是通過自身旋轉產生多旋翼運動所需的力和力矩的部件，為飛行提供所需的動能。按材質分類，槳葉一般可分為尼龍槳、碳纖維槳和木槳等，常見的槳葉型號有8045MR、1045MR、1355MR等，如圖4-8所示。圖4-8常見的槳葉型號任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識其中，“1045”表示直徑10英寸、螺距（螺旋槳每轉一圈前進的距離）4.5英寸，前面2位代表槳葉的直徑，后面2位代表槳葉的螺距，MR表示標準槳，SF表示慢速槳。5）電池電池是無人機的動力系統(tǒng)，為無人機提供電力來源。目前，在多旋翼無人機上一般采用普通鋰聚合物電池或者智能鋰聚合物電池等。常見的電池型號如圖4-9所示。C代表電池的放電能力，如1000mAh（毫安時）的電池，標準為5C，用5×1000mAh表示電池最大以5000mAh的電流強度放電。如果用低C值的電池大電流放電，那么電池會迅速損壞，甚至自燃。圖4-9常見的電池型號任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識6）遙控器遙控器和接收機組成遙控系統(tǒng)，是無人機的終端控制設備，它和接收機可以組成遙控系統(tǒng)。常見的遙控器型號有樂迪AT9S、天地飛7、富斯FSi6S、富斯FSi6X，如圖4-10所示。圖4-10常見的遙控器型號任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識7）機架機架是無人機的承載平臺，所有設備都是用機架承載起來飛上天空的，所以無人機機架的好壞，很大程度上決定了無人機好不好用。無人機初學者常用的機架型號有F330、F450、QAV250、F550等，如圖4-11所示。圖4-11各種型號的機架任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識“450”等數(shù)字表示四旋翼無人機的軸距，軸距是指機架對角電機中點間的距離，如圖4-12所示。圖4-12無人機軸距任務4.1熟悉四旋翼無人機基礎知識序號硬件配件數(shù)量型號1機架1套（含上層板、下層板、機臂、腳架）F450機架2遙控器1套（含接收機）富斯FSi6遙控器、接收機3PPM編碼器與接收機1個4電源模塊1個Pix飛控專用電源模塊5飛控1套（含飛控1個，蜂鳴器1個，安全開關1個，電流計1個，內存卡1張）Pixhawk2.4.86減振板1個Pix減振板表4-2四旋翼F450無人機組裝元器件清單任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境梳理四旋翼無人機組裝元器件清單1序號硬件配件數(shù)量型號7電機4個（含香蕉頭、熱縮管）2812無刷電機（CW和CCW）8電調4個20A樂天電調9槳葉2對9450尼龍正槳、9450尼龍反槳10電池1塊4S3300mAH25CLI-PO電池11低電壓報警器1個12解鎖開關1個

13蜂鳴器1個任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境圖4-13四旋翼F450無人機元器件實物圖任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境準備四旋翼F450無人機元器件實物2序號名稱型號數(shù)量實物圖1工具箱

1

2螺栓（固定電機）M3*88個3螺栓（固定上層板）M2.5*68個表4-3無人機工具和配件清單任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境無人機工具和配件清單3序號名稱型號數(shù)量實物圖4螺栓（固定腳架）M2.5*88個M2.5*85內六角扳手

1套

6電烙鐵

1個

73M膠貼

若干

任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境序號名稱型號數(shù)量實物圖8尼龍扎帶

若干

9電池扎帶

1個

10松香

1盒

11焊錫絲

1卷任務4.2搭建四旋翼無人機組裝環(huán)境1）將電調焊接在中心板（下層板）上從元器件中找出4個電調和1個中心板（下層板），將4個電調放置在下層板的4個角，使用電烙鐵、松香、焊錫絲等工具和輔材，將電調上的紅色線（正極）和黑色線（負極）分別焊接在中心板（下層板）的正極（+）和負極（-），如圖4-14所示。圖4-14焊接電調與中心板任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐焊接中心板12）將電源線焊在中心板（下層板）上從元器件中找出電源線，放置在中心板（下層板）電源區(qū)域，將電源線的紅色線（正極）和黑色線（負極）分別焊接在中心板上的正極（+）和負極（-），如圖4-15所示。圖4-15焊接電源線與中心板任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐從元器件中找出2個CW（順時針）電機、2個CCW（逆時針）電機、4個機臂、16顆M3×8螺栓和螺絲刀，將4個電機按照型號和編號順序分別安裝在機臂上。1）電機型號區(qū)分注意1號、2號電機為CCW（逆時針）電機，3號、4號電機為CW（順時針）電機，如圖4-16所示。機頭圖4-16無人機電機轉型示意圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝電機和機臂2順時針電機和逆時針電機的區(qū)別：序號名稱特點圖片1順時針電機螺栓柱面頂端有向下凹點的電機為CW電機（順時針旋轉）

2逆時針電機螺栓柱面頂端為平面的電機為CCW電機（逆時針旋轉）表4-4順時針電機與逆時針電機的區(qū)別任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐2）機臂顏色一般在購買機架時都會配備機臂，機臂一般有2種顏色，每種顏色2個，常規(guī)的顏色主要是紅色、黑色和白色。本書采用的機臂顏色是紅色和黑色，為了在無人機飛行時能區(qū)分機頭和機尾，盡量把1號電機和3號電機裝在同種顏色的機臂上，如圖4-17所示。使用螺絲刀和M3×8螺栓將電機裝在機臂上。注意：電機線頭一定要朝著機臂方向。圖4-17機臂與電機任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐1）安裝腳架、中心板（下層板）從元器件中找出剛焊接好的下層板、安裝好電機的機臂、4個腳架、8個M2.5×8螺栓和螺絲刀，安裝腳架、中心板（下層板）。確定機頭方向，將電源線端放置在無人機機身右側，本書以黑色機臂為機頭方向，將裝有1號電機的黑色機臂和裝有3號電機的黑色機臂放置在上層板機頭位置，將裝有2號電機的紅色機臂和裝有4號電機的紅色機臂放置在下層板尾側，如圖4-18所示。圖4-18機臂的安裝位置任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝中心板3將4個腳架放在下層板下面，用螺栓將機臂、下層板和腳架固定。為了線路整齊美觀，電調的電源線需從腳架中間穿過，如圖4-19所示。圖4-19電源線的走線任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐2）安裝中心板（上層板）從元器件中找出中心板（上層板）、16個M2.5×6螺栓和螺絲刀，將機臂安裝在上層板上，如圖4-20所示。圖4-20上層板安裝任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐1）安裝減振板從元器件中找出減振板套件，將上減振板和下減振板用膠貼連接，如圖4-21所示。圖4-21減振板安裝任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝飛控22）飛控粘接減振板從元器件中找出飛控和3M膠貼，將3M膠貼裁剪成合適的大小，一面粘在飛控背面，另一面粘在減振板上，起到減振作用。注意飛控必須粘到減振板正中心位置，如圖4-22所示。圖4-22飛控粘接減振板任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐3）飛控粘接機架將3M膠貼裁剪成合適的大小，一面粘在減振板下面，另一面粘在中心板（上層板）正中心位置，注意飛控盒上的箭頭標識必須與機頭方向一致，如圖4-23所示。圖4-23飛控粘接機架任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐1）將電調和飛控連接從元器件中找出4個電調，將1號、2號、3號、4號電調接線按順序依次插在飛控MAINOUT內1、2、3、4接口，注意黑色線在最上面，白色線在最下面，黑色線為地線，白色線為信號線，如圖4-24所示。圖4-24電調與飛控連線任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐連接接線52）將接收機與PPM編碼器連接從元器件中找出1個接收機和1個PPM編碼器，PPM編碼器輸入端有10條線，其中黑色線為電源線負極（-）、紅色線為電源線正極（+）、白色線為信號線（S），將這3條線連接接收機第一通道（CH1），其余7條線均為信號線（S），將橙色線、黃色線、綠色線、藍色線、紫色線按順序依次對應連接接收機的CH2、CH3、CH4、CH5、CH6通道，剩下的最后2條信號線在本書所述的操作中未使用，如圖4-25所示。圖4-25PPM解碼器與接收機連線圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐3）將PPM編碼器與飛控連接首先將接收機和PPM編碼器分別粘到中心板上，然后將PPM編碼器信號輸出端的黑色、紅色、白色3條線連接飛控的RCIN插口，注意黑色線連接飛控正面方向（朝上），白色線連接飛控背面方向（朝下），如圖4-26所示。圖4-26PPM編碼器與飛控連接圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐4）將開關按鈕、蜂鳴器與飛控連接從元器件中找出1個開關按鈕和1個蜂鳴器，將開關按鈕連接飛控的SWITCH插口，將蜂鳴器連接飛控的BUZZER插口，將電源模塊上的飛控電源線連接飛控的POWER插口，如圖4-27所示。圖4-27開關按鈕、蜂鳴器、電源線與飛控連接圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐從元器件中找出4個電調和若干扎帶，將4個電機的3條線和4個電調的3條線連接（此時無須區(qū)分順序，具體內容會在項目5中介紹），用扎帶將線路、電調捆扎好，如圖4-28所示。圖4-28電調安裝捆扎圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝電調6將機身上所有電線捋順、整理、捆綁，不能外露和亂翹，如圖4-29所示。圖4-29線路整理圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐整理、捆扎電線7安裝螺旋槳時，需要區(qū)分正反螺旋槳，一般情況下，螺旋槳的螺帽有兩種顏色，一種是黑色，另一種是白色。找出4個螺旋槳（正反各2個），CCW（逆時針）電機對應白帽槳葉，CW（順時針）電機對應黑帽槳葉，如圖4-30所示。圖4-30螺旋槳安裝圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝螺旋槳8從元器件中找出1個電池和1個電池扎帶，將電池放入上層板與下層板之間的空隙，用電池扎帶將電池固定，如圖4-31所示。圖4-31電池固定圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐安裝固定電池9電池固定完成后，四旋翼F450無人機的組裝已經完成，如圖4-32所示。圖4-32組裝完成效果圖任務4.3四旋翼無人機的組裝實踐實訓4DIY無人機學完無人機的組裝原理，您可以自己動手組裝一架屬于自己的無人機了。作為無人機初學者來，建議先從電商網站上查詢無人機元器件的相關信息，然后使用實驗室設備或者自行購買的設備進行組裝，在組裝的過程中記錄每一個環(huán)節(jié)，做好實訓總結。實訓描述：實訓要求：②組裝的每個環(huán)節(jié)都要做好記錄。①組裝前列出配件清單，通過電商網站查詢并記錄配件價格。③組裝完成后，總結在組裝過程中的出現(xiàn)的問題與解決辦法。項目總結

介紹了四旋翼無人機的總體構成和物理結構，使初學者了解無人機的結構；

詳細介紹了四旋翼無人機的組裝清單和組裝工具，使初學者了解無人機器件和工具的實物；

重點介紹了無人機的組裝過程和注意事項，使初學者掌握無人機組裝的先后順序和關鍵環(huán)節(jié)。通過項目使無人機初學者掌握無人機的組裝流程和技巧，通過動手實踐，讓無人機初學者近距離感受無人機的魅力。項目內容講解完畢

謝謝！無人機項目化教程無人機項目化教程項目5調試無人機地面站項目5調試無人機地面站對于玩具無人機來說，買回來就能飛了，對于大疆娛樂級無人機來說，買回來稍加練習也能飛行了，但是對于DIY無人機來說，直接拿出去飛行還是存在“炸機”風險的，DIY無人機需要進行參數(shù)調試后方可戶外飛行。對于無人機初學者來說，什么是無人機地面站調試呢？飛行前都需要調試哪些參數(shù)呢？項目任務：對于無人機初學者來說，要完成項目內容需學習以下任務：項目描述：任務5.1熟悉無人機地面站基礎知識任務5.2搭建無人機地面站環(huán)境任務5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐任務5.4無人機飛控測試實踐無人機地面站是無人機飛行系統(tǒng)的控制中心，主要用于對無人機飛行進行控制和管理，獲取無人機的各種飛行數(shù)據(jù)和任務設備的運行數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對無人機的實時監(jiān)控，以便在出現(xiàn)緊急情況時，可以及時采取相應處理措施來保證無人機的安全。圖5-1MissionPlanner地面站圖5-2大疆地面站5.1熟悉無人機地面站基礎知識無人機地面站11.無人機地面站軟、硬件清單分類版本號/型號作用軟件MissionPlanner1.3.74獲取調試無人機的信息CoperV4.2.1OFFICIAL刷新飛控程序硬件F450無人機飛行USB數(shù)據(jù)線連接無人機與計算機表5-1無人機地面站參數(shù)設置軟、硬件清單5.2搭建無人機地面站環(huán)境2.MissionPlanner軟件的安裝1）軟件的下載MissionPlanner軟件的安裝包可以從MissionPlanner官網獲取。圖5-3下載MissionPlanner軟件5.2搭建無人機地面站環(huán)境在新的頁面選擇相應的安裝包，本書選擇MissionPlanner-1.3.74版本，此處有兩種安裝文件：后綴為名為zip的壓縮包文件，無須安裝，解壓后直接啟動。后綴名為msi的是安裝包，需要安裝后才能啟動，如圖5-4所示。本書以MissionPlanner-1.3.74.msi軟件為例，下載后存入D盤。圖5-4Missionplanner軟件版本5.2搭建無人機地面站環(huán)境2）軟件的安裝第一步：打開下載好的安裝包，雙擊安裝圖標，打開“MissionPlannerSteup”界面，單擊“Next”按鈕，勾選“IacceptthetermsintheLicenseAgreement”復選框，單擊“Next”按鈕，如圖5-5所示。圖5-5啟動與接受條款5.2搭建無人機地面站環(huán)境第二步：在安裝向導界面的“DestinationFolder”窗口，根據(jù)個人情況選擇安裝路徑，默認的情況下是C盤，本書自定義安裝在D盤。單擊“Next”按鈕，在“ReadytoinstallMissionPlanner”窗口，單擊“Install”按鈕，如圖5-6所示。圖5-6設置路徑與安裝5.2搭建無人機地面站環(huán)境第三步：在安裝過程中，系統(tǒng)會彈出“Windows安全”對話框，需要安裝兩個插件，分別為“ArduinoUSBDriver”和“STMicroelecronics端口（COM和LPT）”，單擊“安裝”按鈕，如圖5-7所示。圖5-7安裝插件圖5.2搭建無人機地面站環(huán)境第四步：安裝完成以后，檢查“設備驅動程序安裝向導”對話框中的“驅動程序”是否全部安裝正確，單擊“完成”按鈕，系統(tǒng)開始安裝，如圖5-8所示。圖5-8完成安裝向導與啟動安裝5.2搭建無人機地面站環(huán)境第五步：等待1～2min，程序安裝完成后，系統(tǒng)提示“CompletedtheMissionPlannerSetupWizard”，單擊“Finish”按鈕，完成MissionPlanner軟件的安裝，如圖5-9所示。MissionPlanner軟件安裝完成后，桌面上會有一個圖標。圖5-9安裝完成圖5.2搭建無人機地面站環(huán)境雙擊桌面上MissionPlanner軟件圖標，打開MissionPlanner軟件主界面，主界面分為工具區(qū)、儀表區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)和顯示區(qū)，如圖5-10所示。圖5-10MissionPlanner主界面5.2搭建無人機地面站環(huán)境3.MissionPlanner軟件的地面站功能3.MissionPlanner軟件地面站功能在工具區(qū)中有“飛行數(shù)據(jù)”“飛行計劃”“初始設置”“配置/調試”“模擬”“幫助”6個工具。其中飛行數(shù)據(jù)主要用于查看飛行狀態(tài)、遙測數(shù)據(jù)、飛行控制；飛行計劃主要用于管理航點、規(guī)劃航線任務；初始設置主要用于設置外部硬件；配置/調試主要用于指令參數(shù)、高級指令控制；模擬主要用于仿真測試、模擬飛行。MissionPlanner軟件主頁面的左上角是儀表區(qū)，用于顯示飛行姿態(tài)，儀表說明如圖5-11所示。任務5.2搭建無人機地面站環(huán)境3.MissionPlanner軟件地面站功能

任務5.2搭建無人機地面站環(huán)境圖5-11儀表說明1.安裝固件打開MissionPlanner軟件主界面，單擊“初始設置”選項卡，選擇“安裝固件”下面的“安裝固件Legacy”選項，加載固態(tài)列表后，在界面右下角有兩個選項：“從網頁下載固件”和“加載自定義固件”，如圖5-12所示。任務5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐圖5-12選擇固件

本書采用的固件是從MissionPlanner官網下載的。在MissionPlanner官網選擇“DownLoads”選項，進入下載頁面。往下拉該頁面，選擇Copter類→“l(fā)atest”→“Pixhawk4”→“arducopter.apj”

文件進行下載。圖5-13下載固件5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐安裝固件1固件下載完成后,可在MissionPlanner軟件中的“加載自定義固件”選項選擇該固件，進行安裝，如圖5-13所示。在安裝固件時，當下方的進度條充滿時，說明固件安裝完成，如圖5-14所示。圖5-14固件安裝完成5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐固件安裝1在設置無人機參數(shù)前，首先使用數(shù)據(jù)線將無人機飛控與計算機USB接口連接，然后在地面站軟件主界面右上角，選擇COM端口，COM端口右邊的文本框顯示的是波特率，此處波特率為115200bit/s，將飛控與地面站相連接，如圖5-15所示。圖5-15飛控與地面站連接5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐連接飛控2連接飛控后，可以在“計算機管理（本地）”→“設備管理器”→“端口（COM和LPT）”中查看端口（COM和LPT）對應的端口號，本書中對應的是COM4端口，如圖5-16所示。任務5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐圖5-16查看COM端口連接飛控2成功連接飛控后，主界面出現(xiàn)一個新增“必要硬件”選項，單擊該選項后，可看到“機架類型”“加速度計校準”“指南針”“遙控器校準”“飛行模式”“故障保護”等選項，其中“機架類型”“飛行模式”“故障保護”3個選項可以選擇自定義模式；“加速度計校準”“指南針”“遙控器校準”3個選項則需要自行校準，如圖5-17所示。圖5-17必要硬件5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐本書采用F450無人機，它屬于四旋翼無人機，在左側選項欄單擊“機架類型”選項，在右側窗口選擇“X”形無人機，如圖5-18所示。圖5-18選擇機架類型5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐機架類型3在左側選項欄單擊“加速度計校準”選項，在右側“加速度計校準”窗口按照文字提示進行校準，單擊“校準加速度計”按鈕，開始校準,如圖5-19所示。圖5-19加速度計校準啟動5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐“加速度計”校準41）水平校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleLEVEL”，需要對無人機進行水平校準。將無人機水平放置，機頭朝前，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成水平方向的校準，如圖5-20所示。圖5-20無人機水平校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐2）左側立校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleLEFT”時，需要對無人機進行左側立校準。將無人機左傾90°放置，機頭朝前，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成左側立方向的校準，如圖5-21所示。圖5-21無人機左側校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐3）右側立校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleRIGHT”，需要對無人機進行右側立校準。將無人機右傾90°放置，機頭朝前，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成右側立方向的校準，如圖5-22所示。圖5-22無人機右側校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐4）前傾校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleNOSEDOWN”時，需要對無人機進行前傾校準。將無人機前傾90°放置，機頭朝下，飛控正面朝前，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成前傾方向的校準，如圖5-23所示。圖5-23無人機前傾校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐5）后仰校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleNOSEUP”時，需要對無人機進行后仰校準。將無人機后仰90°放置，機頭朝上，飛控正面朝后，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成后仰方向的校準，如圖5-24所示。圖5-24無人機后仰校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐6）翻轉校準系統(tǒng)提示“PleaseplacevehicleBACK”時，需要對無人機進行翻轉校準。將無人機翻轉180°放置，機頭朝前，飛控正面朝下，保持平穩(wěn)，單擊“完成時點擊”按鈕，完成翻轉方向的校準，如圖5-25所示。圖5-25無人機翻轉校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐所有姿態(tài)都完成之后，軟件會顯示校準成功，單擊“完成”按鈕，出現(xiàn)“Calibrationsuccessful”時，說明加速度計校準完成，如圖5-26所示。圖5-26加速度校準完成5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐選中“指南針”選項，在右側界面的“常規(guī)指南針設置”選區(qū)勾選“自動學習偏移量”復選框，在“OnboardMagCalibration”選區(qū)單擊“開始”按鈕，如圖5-27所示。圖5-27指南校準設置5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐指南針校準5圖5-28指南針校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐平穩(wěn)旋轉無人機，具體方法是水平360°轉3圈，豎直360°轉3圈，側身360°轉3圈，若進度條不滿則繼續(xù)轉動，直到進度條變滿格，系統(tǒng)提示“Pleasereboottheautopilot”，單擊“OK”按鈕。在無人機轉動過程中，若數(shù)據(jù)線斷開，則需要從任務4.3處重新開始調試，如圖5-28所示。指南針校準5圖5-29指南針校準完成5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐完成指南針校準后，需要斷開地面站軟件的端口連接，重新單擊“連接”按鈕，將地面站和無人機連接，如圖5-29所示。指南針校準5遙控器校準部分需要地面站軟件與遙控器一起操作。首先打開遙控器，將遙控器上面的4個波動開關撥到1號檔位，然后將左手搖桿油門通道拉到最低位，右手搖桿回到中間位置，如圖5-30所示.。圖5-30遙控器設置5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐遙控器校準6圖5-31遙控器校準5.3無人機地面站參數(shù)設置實踐接下來，在MissionPlanner軟件主界面左側選擇“遙控器校準”選項，進入遙控器校準界面，單擊“校準遙控”按鈕，開始對遙控器進行校準。每次都需要將遙控器的搖桿舵量打滿，打到遙桿的4個角落。舵量中間會有一條紅線，使紅線達到量程最大值（一般是1000～2000），如圖5-31所示。遙控器校準6圖5