多旋翼无人机组成（小白上路）

1.无人机组成

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1.1 机架
四旋翼最常见的两种机身布局如下图：

机架指无人机的承载平台，通常用轴距衡量机架的大小，轴距是指对角线两个螺旋桨的距离，一般以mm为单位，如F330表示轴距为330毫米的机架。它的尺寸直接关系到可使用的螺旋桨长度，从而决定了电机的型号和参数。
1.2 飞控
飞行控制系统一般主要由主控单元、IMU（惯性测量单元）、气压计、GPS定
位仪、LED指示灯模块等部件组成。
1.2.1 主控单元
主控单元是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。主控单元还能通过USB接口，进行飞行参数的调节和系统的固件升级。
1.2.2 IMU
IMU（惯性测量单元），通常包含3轴加速度计、3轴角速度计、电子罗盘（或磁力计），加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。磁力计可用于测试磁场强度和方向，定位设备的方位，磁力计的原理跟指南针原理类似，可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。
1.2.3 气压计
因海拔高度不同而气压不同，气压计可利用这一点检测大气压强估计多旋翼的高度。
1.2.4 GPS定位仪
GPS用于精确确定飞行器的方向及经纬度。对于失控保护自动返航，精准定
位悬停等功能的实现至关重要。
1.2.5 LED指示灯模块
可用于实时显示飞行状态，电量等，方便飞手。
1.3 动力系统
动力系统决定了多旋翼的主要性能，例如悬停时间、载重能力、飞行速度和
飞行距离等等，通常包括螺旋桨、电机、电调以及电池。
1.3.1 螺旋桨
电机效率会随螺旋桨尺寸变化而变化，必须合理选择匹配的螺旋桨，以保证在产生相同拉力情况下消耗更少的能量。
指标参数：
假设螺旋桨在一种不能流动的介质中旋转，那么螺旋桨每转一圈，就会向前进一个距离，就称为螺距或桨距。螺旋桨一般用4个数字表示，其中前面2位是螺旋桨的直径，后面2位是螺旋桨的螺距。比如：1045桨的直径为10英寸，而螺距为4.5英寸。
1.3.2 电机
多旋翼的电机以无刷直流电机为主，其主要参数有尺寸和标称空载KV值，
记为XXXX, XXXKV，比如2213，920KV。
（1）尺寸说明：
电机的尺寸取决于定子的大小，由一个四位数字来表示。2213代表定子尺寸为 2213，前两个数字代表定子直径（单位mm），后两个数字代表定子高度（单位mm）。简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。
（2）标称空载KV值说明：
无刷直流电机的KV值指的是空载情况下，外加1V电压得到的电机转速值（单位：RPM）。例如：920kv电机，外加1v电压，电机空转时每分钟转920转，外加2v电压，电机空转就9202转。电压大小根据螺旋桨的体积来选择，一般大型螺旋桨可以选用KV值较小的电机，而小型螺旋桨选用KV值较大的电机。
1.3.3 电调
电调最基本的功能就是电机调速，
（1）最大持续/峰值电流——无刷电调最主要的参数是电调的功率，通常以安数A来表示，如10A、20A、30A，这个数字就是电调能够提供的电流。最大持续电流指的是在正常工作模式下的持续输出电流，峰值电流指的是电调能承受的最大瞬时电流。
（2）电压范围——电调能够正常工作所允许输入的电压范围。一般在电调说明书上可以看到标注例如“3-4S LiPo”字样，表示这个电调适用于3 到4节电芯串联的锂聚合物电池，也就是说它的电压范围为11.1V˜14.8V。
1.3.4 电池
四旋翼电池常用Lipo-锂聚合物电池，如2S；1000mah；30C；
（1）多少S：代表锂电池节数，标准一节锂电池3.7V，2S代表有两节锂电池。
（2）多少mah：表示电池容量，即以1000ma/h的速度放电可放电一小时。
（3）多少C：表示放电能力，如5C，表示电池可以以5*1000mah（容量）电流强度放电。
1.4 地面站系统
1.4.1 地面站软件
通过电脑安装的地面站软件，可与多旋翼进行通信，用于调参，或规划飞机任务，或监控飞机运行状态。
1.4.2 遥控器
遥控器发送飞控手的遥控指令到接收器，接收机解码后传给飞控制板，进而多旋翼根据指令做出各种飞行动作。遥控器还可以进行一些飞行参数的设置
（1）频率
常用的无线电频率是72MHz与2.4GHz，目前采用的最多的是2.4GHz遥控器。
（2）调制方式
• PCM，即脉冲编码调制，又称脉码调制。PPM即脉冲位置调制，又称脉位调制，前者指的是信号脉冲的编码方式，后者指的是高频电路的调制方式。
• PCM编码的优点不仅在于其很强的抗干扰性，而且可以很方便的利用计算机编程，不增加或少增加成本，实现各种智能化设计。相比PCM编码，PPM比例遥控设备实现相对简单，成本较低，但较容易受干扰。
（3）通道
一个通道对应一个独立的动作，一般有六通道、十通道等。多旋翼在控制过程中需要控制的动作路数有：油门、偏航、俯仰、滚转，所以至少得四个通道遥控器。
（4）控制模式
分为美国手和日本手，美国手和日本手就是遥控杆对应的控制通道的设置不同。美国左手操作杆是“油门+偏航”，右手为“俯仰+滚转”。日本手则是左手“俯仰+偏航”，右手“油门+滚转”。国内一般使用美国手模式。
1.4.3 数传模块
数传电台一端接入计算机（地面站软件），一端接入多旋翼自驾仪，通讯采用一定协议进行，从而保持自驾仪与地面站的双向通讯。
（1）频率
国内一般只能选择：433MHz
（2）通讯协议
通信协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定。只要按照一定的通讯协议，可使地面站软件通用，兼容不同的自驾仪。

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