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多旋翼无人机结构分为4个子系统?多旋翼无人机组成一般包括哪些组成部分?

作者:五金加工
文章来源:本站

  

多旋翼无人机结构分为4个子系统?多旋翼无人机组成一般包括哪些组成部分?

  

多旋翼无人机结构分为4个子系统?多旋翼无人机组成一般包括哪些组成部分?

  

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多旋翼无人机结构分为4个子系统?多旋翼无人机组成一般包括哪些组成部分?

  我们将多旋翼无人机的构成分为4个系统来说,分别是动力系统(包括供电系统)、飞控系统、视频系统、遥控系统。

  1)动力系统

  目前大型、小型、轻型无人机广泛采用的动力装置为活塞式发动机系统。而出于成本和使用方便的考虑,微型无人机中普遍使用的是电动动力系统。

  1. 螺旋桨:无人机产生推力的主要部件,常见的多旋翼无人机一般搭配4个螺旋桨,两个顺时针旋转,两个逆时针旋转。

  2. 电机:俗称马达,能将电能转化为机械能,带动螺旋桨旋转,从而产生推力。在微型无人机当中使用的动力电机可以分为两类:有刷电动机和无刷电动机。其中有刷电动机由于效率较低,在无人机领域已逐渐不再使用。

  3. 电子调速器:不仅可以调节电机转速,也可以为遥控接收器上其他通道的舵机供电,还能将电池提供的直流电转换为可直接驱动电机的三相交流电。

  4. 动力电源:为多旋翼无人机提供能量,直接关系到无人机的悬停时长、最大负载重量和飞行距离等重要指标。

  通常采用化学电池来作为电动无人机的动力电源,主要包括:镍氢电池,镍铬电池,锂聚合物,锂离子动力电池。其中前两种电池因重量重,能量密度低,现已基本被锂聚合物动力电池所取代。

  锂聚合物的电池的标称电压是3.7V,满电电压是4.2V,储存电压是3.8V,放电后的保护电压为3.6V。电池的放电能力是以倍率(C)来表示的,它的意思是说按照电池的标称容量最大可达到多大的放电电流。例如,一个1000mAh、10C 的电池,最大放电电流可达1000x10=10000毫安,即10安培(A)。一般这种电池都是由好几块电芯串联到一起的,例如,3S锂电池,就是由三块电芯串联到一起得到的。一般这种电池的放电倍率可以做到很大,而充电倍率一般不超过5C。

  2)飞控系统

  1. 主控单元:飞行控制系统的核心,通过它将IMU、GPS指南针、舵机和遥控接收机等设备接入飞行控制系统从而实现飞行器自主飞行功能。除了辅助飞行控制以外,某些主控器还具备记录飞行数据的黑匣子功能。

  2. IMU(惯性测量单元):

  现在的飞控内部使用的都是由三轴陀螺仪,三轴加速度计,三轴地磁传感器和气压计组成的一个IMU,也称惯性测量单元。

  3. GPS指南针模块:包含GPS模块和指南针模块,用于精确确定飞行器的方向及经纬度。

  4. LED指示灯模块:用于实时显示飞行状态,是飞行过程中必不可少的,它能帮助飞手实时了解飞行状态。

  3)视频系统

  1. 摄像机:拍摄无人机飞行路径上的画面。

  2. 云台:常用的有二轴云台和三轴云台。云台作为相机或摄像机的増稳设备,提供两个方向或三个方向的增稳控制。

  3. 图传:将无人机在空中拍摄的画面实时稳定地发射给地面图传遥控接收显示端上,供操控者观看。无人机图传系统,就是采用适当的视频压缩技术、信号处理技术、信道编码技术及调制解调技术,将现场无人机所搭载的摄像机拍摄到的视频以无线方式实时传送到远距离后方的一种无线电子传输设备。

  4)遥控系统

  控制无人机的方法很多,最传统的就是遥控器了,此外地面站用的数传电台。另外还有不是特别主流的蓝牙、wifi、3G/4G等。

  无人机遥控器一般成对出售,一个发射机,一个接收机。他们需要配对使用,不同厂家的发射机和接收机有可能没法通用,在购买时需要确认他们之间的协议是否一致。

  发射机上装有摇杆,旋钮,开关等器件,飞手通过调整发射机上的这些器件来远程控制无人机。飞手给出的控制命令由接收机接收,接收机与飞控相连将信号转递给飞控

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