四旋翼飞行模拟训练报告

四旋翼飞行模拟训练报告

1. 四旋翼结构介绍

（1）飞控

无人机飞行控制系统简称飞控，可以看作飞行器的大脑。多轴飞行器的飞行、悬停，姿态变化等等都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和判断下达指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。无人机自动飞行控制系统的基本任务是当无人机在空中受到干扰时保持飞机姿态与航迹的稳定，以及按地面无线传输指令的要求，改变飞机姿态与航迹，并完成导航计算、遥测数据传送、任务控制与管理等。

（2）无刷电机

无人机上用的电机一般分为有刷电机和无刷电机，有刷电机一般用的微型航模上比如空心杯电机，目前无人机上的电机大部分用的都是无刷电机。无刷电机通过三相交流电产生一个旋转磁场驱动转子转动，通过pwm控制速度。小体积、高效率和稳态转速误差小等特点，无刷电机要配合电子调速器（电调）使用。

（3）螺旋桨

螺旋桨，将电机转动功率转化为推进力或升力。螺旋桨高速转动时，由于桨叶特殊的机构，会在桨上下面形成一个压力差，产生一个向上的拉力，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和桨螺距，单位均为英寸。比如8060桨，代表桨直径是8英寸。即8*2.54＝20.32cm。螺距则为6英寸。桨分正桨和逆桨，安装时正桨安装在顺时针旋转的电机上，逆桨安装在逆时针旋转的电机上，怎么区分正逆桨呐？具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨。

（4）机头和机尾

大部分无人机均四四方方、哪边看起来都是一样，但实际上它还是有一个“机头”。一般来说，镜头面对着的方向就是无人机的前方，或者叫做“头”。除了镜头之外，无人机一般也有信号灯来让飞手辨别方向，但不同的无人机，可能会以不同的信号灯，来识别无人机的“头” 和 “尾”。

2. 遥控器

（1） 油门和方向舵是什么

需要控制俯仰（y轴）、偏航（z轴）、横滚（x轴）、油门（高度），最少四个通道。加减油门控制垂直升降；方向舵控制机头左右偏航，即绕Z轴旋转

（2） 美国手和日本手区别

日本手，左摇杆：上下升降舵，左右为方向舵；右摇杆：上下为油门舵，左右是副翼舵。美国手，左摇杆：上下为油门舵，左右方向舵右摇杆：上下为升降舵，左右为副翼舵。

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3. 四旋翼飞行

（1） 前进和后退如何操作

当需要按照三角箭头方向前进时，M3、M4电机螺旋桨会提高转速，同时M1、M2电机螺旋桨降低转速，由于飞机后部的升力大于飞机前部，飞机的姿态会向前倾斜。倾斜时，这时螺旋桨产生的升力除了在竖直方向上抵消飞机重力外，还在水平方向上有一个分力，这个分力就让飞机有了水平方向上的加速度，飞机也因而能向前飞行。相反的：当M1、M2电机加速、M3、M4电机减速时，飞机就会向后倾斜，从而向后飞行。

（2）左偏航和右偏航如何操作

在左偏航时，摇杆轻轻向左摆动。当摆动以后，无人机的机头会开始偏向，其实飞行器没有使用俯仰操作时，直接摇动偏航，无人机会原地旋转（类似于陀螺），转动方向与摇杆打的幅度有关系，摇杆偏离中心位置越大，转动的速度越快（当然为了不出意外，还是不要尝试偏离太多）。右偏航练习，同左偏航练习类似，只需要将摇杆向右打。

（2） 左旋转和右旋转如何操作

将油门杆拨动到一侧即可。但是在旋转过程中可能无法保持正确位置（无人机会到处跑），所以在做旋转操作时需要慢慢来。首先，需要将油门杆轻轻拨动下，看到无人机开始有轻微的转动时停止拨动，保持现有位置。这时无人机会慢慢开始转动，同时应该注意无人机飞行方式，如果有些控制不住，立刻松开油门杆，让油门自动回中。同时，准备控制方向杆控制飞行器位置。如果发现飞行器在旋转时则需要拨动油杆。

（3） 如何飞圆圈

1.起飞，飞向前方的开阔区域。2.动作要小，使无人机慢慢向前飞（右摇杆向前），同时慢慢向右偏航（左摇杆向右）。向前飞行的速度和偏航程度决定圆圈的大小和完成圆圈的速度。3.同时，可以使无人机转向右方（向右推动右摇杆）。这样无人机在转弯（转动转弯）时，就会更像固定翼无人机。无人机转动时，圆圈会变得更紧实，因为四轴 飞行器是正交向圆圈中心移动。另外，通过偏航可以改变前行的方向。

（4） 如何飞8字

无人机升空后，使用方向舵进行转弯，不用或尽量少用副翼转弯，在水平方向上，顺时针/逆时针完成一个8字航线。8字小航线飞行能帮助操控手进一步熟悉航线飞行的空中方位和手感，对于一个全面的飞手来说至关重要。如果已经将顺时针、逆时针小航线飞行都掌握得很熟练了，那么8字小航线飞行就应该很容易完成了。如果在实际飞行中，仍然感到8字小航线飞行较为困难，即说明你的顺、逆时针小航线飞行甚至4位悬停并未真正过关。8字小航线飞行可以在很大程度上培养飞手在航线中对直升机方位感的适应性，又能在一个航线中将向左转弯和向右转弯同时练到，是初级航线飞行必练的科目。开始可以根据自己的习惯选择在两侧转弯的方向，但最终一定要全部练到，即在左侧顺时针转弯在右侧逆时针转弯，或者在左侧逆时针转弯在右侧顺时针转弯。8字小航线飞行的诀窍在于：根据自己的能力控制飞机前行的速度，并在航线飞行过程中不断纠正姿态和方位，努力做到动作优美、规范。标准的8字小航线飞行为：左右圈飞行半径一致，8字交叉点在操控手正前方，整个航线飞行中飞行高度一致、速度一致。

4. 飞行模拟感受

无人机的开发研制，是当今国际航空领域一个重要发展方向，它具有体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长、成本低、便于隐蔽、无需机场跑道、可多次回收重复使用等优点，它现已成为世界各军事大国武器装备的重点。总结本次培训，自认为受益匪浅:

一是熟悉了多旋翼无人机工作原理和操作规范，详细了解了多旋翼无人机功能和操作过程中各项注意事项，为后期无人机运行奠定了理论功底。

二是能够实际操作多旋翼无人机执行巡检任务。

虽然目前的水平离最终应用还有一段距离，但是从无操作经验到能够实际操作，这已是一个巨大的进步，也是本次培训我最大的收获。

三是与其他单位人员单位进行了有效的交流。

通过与多名培训学员的交流，不仅结识了较多的同行、朋友，还获得了当前试点工作的最新动态，对比找出了自身存在的缺点和工作短板，对找准自身定位、促进专业发展提供了经验借鉴和前进方向。

四是通过实际操作多旋翼无人机，对比以前应用的无人机系统，对当前配置的设备优缺点有了直观了解，为未来设备配置积累了一定的改进需求。