微型四轴无人飞行器（1）

该类是对毕业设计的总结以及之后的探索

1 摘要

微型四轴飞行器除了继承于传统四轴飞行器造价低，控制简单，垂直升降的优点外，还有着体积小，易携带，使用更灵活、安全等传统四轴不具备的优势。实际上在旅行拍摄、军事侦查、抓捕罪犯时的跟踪定位，灾后搜救等应用场景中，传统的四轴飞行器由于其体积庞大，危险性高，噪声大等缺点并不是很符合这些场景。但微型四轴飞行器却不同，小巧的身材在旅行或者军事任务中更加利于携带，还具备安全和不易被发现等优势。追踪罪犯或者灾后搜救时它还能自由穿梭于室内的各种复杂环境。目前业界对于微型四轴飞行器价值挖掘并不完全，因此，对它的研究是很有意义的。

本文主要对微型四轴飞行器的硬件、嵌入式软件、遥控器、地面站及其核心算法的设计与实现进行阐述。先介绍四轴无人机的行业历史与现状，提出微型四轴无人机的研究是及其有必要的。再运用微电子技术、无线通信技术、传感器技术等对飞行器、遥控器、地面站进行详细设计。着重描述了姿态解算和串级PID控制算法两个系统核心算法，前者建立在惯性导航技术之上用于计算出飞行器姿态信息的算法，后者算法是利用自动控制原理来控制飞行器平稳飞行。最后将展示每个部分具体的实现，用实验验证理论。

其实玩微型四轴的主要原因是因为它安全呀！安全呀！小命要紧，这个摘要就是论文那个摘要咯，删了部分内容。这套文章不是完全粘贴自己的论文，我也会选一些和改一些再发表，主要目的是给个入门教学吧，咳，其实就是记录下来，给自己忘记的时候看看罢了

2 绪论

2.1微型四轴飞行器的简介

微型四轴飞行器指的是机身的对角线小于15cm，由四个对称分布的电机组成的能够垂直升降，简单控制的飞行器。相较于普通四轴飞行器，它更加的安全，事故损害小，并且方便携带，扩宽了使用的场景。小巧的它更适合侦查和数据采集工作，而且成本低廉，硬件量产简单。在当前被广泛关注的无人机技术中，微型四轴飞行器更加亲和非专业人士，有着其他飞行器无法参与或比拟的使用场景和价值。本文将从微型四轴飞行器的应用发展到其设计与实现进行阐述，并且通过利用空气动力学、自动控制理论、微电子技术、无线通信、传感器技术、惯性导航等技术，实现对微型四轴飞行器的姿态解算和飞行控制。

历史啊目的意义啥的就没有啦~没有啦

2.2 开发环境

基础开发系统平台: 我选择WINDOWS 10主要是因为是目前熟悉的大多数基础IDE开发环境均是建立在windows平台下的，能够提升研究的效率。
电路设计：我使用Altium Designer16来对飞行器机身和电路进行设计，该软件有着舒适的人机交互和强大的自定义布线规则、元器件库管理功能。使用它来进行飞行器电路设计是恰当的。
嵌入式软件：我最为熟悉的集成IDE编译环境 KEIL，在该平台下进行了长时间编程，有很高熟练度，同时软件能满足代码的编译链接及其仿真等多种功能，使用它编写飞行系统的嵌入式软件部分对我来说具有最高效率。
地面站：地面站我选择使用C#编写，不仅由于winfrom框架的成熟好用，还因为能够无障碍运行在用户众多的windows平台之上。编程环境肯定选择官方的visualstudio 15平台进行。
遥控器：我选着了使用android手机作为遥控器对微四轴进行操控，开发平台选择谷歌官方的手机开发平台android studio

补充一下，嵌入式代码我是用C++写的，没用啥高级用法，会用C的话，大概翻翻C++的书也是能看懂的

3 总结

套话就结束了，写论文的时候也是最不喜欢些这部分，之后章节开始说技术，先谈设计，后将实现，设计到飞行器硬件、嵌入式软件、地面站和遥控器软件，姿态解算算法和控制算法。

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