简述飞控系统的部件组成
飞控方案范文
飞控方案飞控方案概述飞行控制系统（Flight Control System）是一种用于驾驶和控制飞行器的电子系统。
它通常由硬件和软件两部分组成。
本文将介绍飞控系统的基本原理、硬件和软件组成以及一些常见的飞控方案。
基本原理飞行控制系统的基本原理是通过改变飞行器的姿态和引擎输出来控制飞行器的飞行。
其中，姿态控制是通过改变飞行器的俯仰、横滚和偏航角来控制飞行器的方向和稳定性；引擎输出控制则是通过调整引擎的推力来实现飞行器的速度和高度控制。
硬件组成飞行控制系统的硬件主要包括以下几个部分：传感器飞行控制系统的传感器用于获取飞行器的姿态、速度、加速度等参数。
常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等。
这些传感器通过检测各种物理量的变化来反馈给飞控系统，从而实现对飞行器的控制。
处理器飞行控制系统的处理器负责接收传感器的数据，并进行处理和计算。
常见的处理器包括单片机和微处理器，具体选择取决于飞行器的需求和性能要求。
操纵装置操纵装置用于将飞行员的操作指令传递给飞行控制系统。
常见的操纵装置包括遥控器、手柄和计算机等。
飞行员通过操纵装置的操作来控制飞行器的姿态和引擎输出。
电源飞行控制系统需要电源来提供工作电压。
电源可以采用直流电池、供电模块或外部电源等方式，以满足系统的电能需求。
软件组成飞行控制系统的软件主要包括以下几个部分：姿态控制算法姿态控制算法用于根据传感器数据计算飞行器应该采取的姿态角度。
常见的姿态控制算法包括PID控制器、卡尔曼滤波器等。
这些算法能够根据实时的姿态误差进行调整，以使得飞行器保持稳定的飞行状态。
引擎输出控制算法引擎输出控制算法用于根据飞行器的速度和高度误差计算引擎输出的推力大小。
常见的控制算法包括PID控制器、模糊控制器等。
这些算法能够根据实时的数据进行调整，以实现飞行器的速度和高度控制。
航线规划算法航线规划算法用于根据飞行任务和环境信息计算飞行器的最优航线。
常见的航线规划算法包括A*算法、Dijkstra算法等。
简述飞控系统的部件组成
简述飞控系统的部件组成飞控系统是飞机上的一个重要组成部分，它负责控制飞机的飞行姿态、导航、通信等功能。
飞控系统由多个部件组成，下面将对其进行简要描述。
1. 飞行控制计算机：飞行控制计算机是飞控系统的核心部件，它负责对飞机进行姿态控制和飞行控制。
飞行控制计算机通过接收各种传感器的数据，如加速度计、陀螺仪等，进行数据处理和算法运算，然后输出控制指令，控制飞机的运动。
2. 飞行控制面板：飞行控制面板是飞行员操纵飞机的界面，通过控制面板上的按钮、开关和操纵杆等，飞行员可以对飞机进行控制。
飞行控制面板通常包括驾驶员控制器、显示器、指示灯等，它们与飞行控制计算机相连，将飞行员的指令传递给飞行控制计算机，然后由飞行控制计算机来执行。
3. 传感器：飞控系统中的传感器负责感知飞机的各种状态和环境信息，并将其转化为数字信号，供飞行控制计算机进行处理。
常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、气压计、GPS接收器等，它们分别用于测量飞机的加速度、角速度、气压和位置等参数。
4. 电动舵机：电动舵机是飞控系统中用于控制飞机各个舵面的执行器。
飞行控制计算机通过控制电动舵机的转动角度，可以改变飞机的姿态和航向。
电动舵机通常包括副翼舵机、升降舵舵机、方向舵舵机等，它们分别用于控制飞机的滚转、俯仰和偏航运动。
5. 通信设备：飞控系统中的通信设备用于与地面站、其他飞机或空中交通管制进行通信。
通信设备包括无线电台、数据链等，它们能够传输语音、数据和导航信息，以保证飞机在飞行过程中的安全和顺利。
6. 电源系统：飞控系统的电源系统提供电力供应，以保证各个部件正常工作。
电源系统通常包括电池、发电机和电源管理模块等，它们能够为飞行控制计算机、传感器和电动舵机等提供稳定可靠的电力。
飞控系统由飞行控制计算机、飞行控制面板、传感器、电动舵机、通信设备和电源系统等部件组成。
这些部件相互配合，共同完成飞机的飞行控制和导航任务。
飞控系统的稳定性和可靠性对飞机的安全飞行至关重要。
电动飞机的控制系统
电动飞机的控制系统电动飞机的控制系统主要由遥控器（发射机）、接收机、舵机、连杆、舵面构成。
操纵手操作摇杆的位置信号经过发射机编码调制后以无线电波发射，接收机接收信号后经过解调输出脉冲宽度信号，驱动舵机动作，舵机摇臂通过连杆拉动舵面，完成相应的控制。
遥控器以下图所示的FF9为例，在飞行过程中操纵手主要控制两个摇杆，其中右侧摇杆上下为油门通道，编号为3，零位置在最下端，左右为副翼通道，编号为1，左侧摇杆上下为升降舵通道，编号为2，左右为方向舵通道，编号为4。
除油门外，其他通道的中立位置都在中间。
起落架通道编号为5，只有收起与放下两个位置，不同的遥控器位置不一。
6～9通道均为扩展通道，用于存在其他舵面时的高级功能输出。
在摇杆的左侧与下侧为其对应的微调按钮，用于调整主要舵面的中立点。
其他旋钮与开关用于设置大、小舵角，在飞行过程中很少使用。
图1 FF9发射机图2 摇杆示意图发射机的频率和调制模式要与接收机相对应。
同一频段不同频率的发射机和接收机可以将其中一个的晶体换掉，例如发射机为72.150MHz，接收机为72.850MHz，则可以将发射机的晶体更换为72.850MHz，或者将接收机的晶体更换为72.150MHz。
如果接收机的调制模式为FM，则发射机的调制模式应设为PPM，如果接收机的模式为PCM，则发射机也应设置为PCM模式。
飞行前应首先打开发射机，并把油门杆放在最低位置，而后打开接收机电源，避免杂波信号干扰接收机，起飞前确认发射机电量足够，并拔出全部天线。
接收机与舵机接收机接收无线电信号进行解调输出脉冲宽度信号，该信号驱动舵机做相应的动作。
Futaba R149DP的外形如图3所示，在其面板右侧标注有通道的编号，与发射机的通道相对应，舵机的电线就是在通道标号下面的插槽中连接的。
每个通道的插槽中有3根线，最上者为信号线，中间为电源正极线，最下者为电源负极线。
接收机在安装时要用海绵等包裹，降低震动，并尽量靠后放置，以免摔机时损坏。
【系统】飞控考试题型
【关键字】系统一、飞行控制系统组成及主要系统的作用。
飞行控制系统组成：自动驾驶仪A/P、飞行指引仪FD、安定面配平（STAB/T）、偏航阻尼系统（Y/D）飞行指引仪的作用：1、在自动驾驶仪衔接前，指引仪将飞机实际飞行路线与目标路线比较，计算出进入目标路线所需要的操纵量，为驾驶员提供目视飞行指引指令2、在自动驾驶仪衔接后，监控自动驾驶仪的工作状态。
即（1）提供目视操作指令；（2）监控自动驾驶仪。
偏航阻尼系统作用：（1）阻尼飞机“荷兰滚”运动；（2）协调转弯。
安定面配平（STAB/T）的作用：（1）产生附加力矩，以保持纵向力矩的平衡。
卸掉由于升降舵偏转产生的铰链力矩（间接），使升降舵回到相对零位，驾驶杆力也为零。
（2）解决自动驾驶仪的衔接与断开过程中引起飞机的剧烈运动。
分为M/T、SPD/T、AP/T、人工电气配平、备用电气配平。
AP/T：驾驶仪接通后，保持姿态的稳定。
自动配平系统是在自动驾驶衔接后工作。
SPD/T：（适用于起飞、复飞阶段）：提供纵向平衡力矩，保证速度的稳定。
在飞机起飞和复飞过程中减小因速度变化引起的不稳定，是根据计算空速的变化对安定面进行配平。
在起飞、复飞阶段，速度配平系统提供在低速大推力条件下的速度稳定。
即当空速增加时使飞机抬头配平，当空速减小时使飞机低头配平。
速度配平是在飞机起飞20秒后，并且人工配平和自动配平都没有衔接的情况下开始衔接。
一旦人工配平或自动配平衔接则速度配平就脱开。
M/T（范围一般在0.6-0.9，高速巡航阶段）：当马赫数接近临界值时，飞机因焦点后移而引起下俯力矩，此时，自动控制升降舵（或安定面）的偏转来进行补偿，使飞机不再出现速度不稳定的现象，飞机的操纵也符合正常规律。
作用是提供纵向平衡力矩，保证速度的稳定性，防止“反操纵”。
马赫配平系统是为了防止飞机马赫数增加时产生的俯冲。
人工电气配平：由飞行员操纵配平电门输入配平指令给配平计算机。
备用电气配平：当人工电气配平失效时应急使用偏航阻尼系统：主要功用是由偏航阻尼器通过计算，输出方向舵偏转信号来控制方向舵的偏转来抑制荷兰滚，稳定飞机的航向，并对飞机的转弯起协调作用。
飞机操纵系统的组成
飞机操纵系统的组成
飞机操纵系统由主操纵系统和辅助操纵系统组成。
主操纵系统主要用于控制飞机的升降舵、副翼和方向舵，而辅助操纵系统则包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等，用于控制飞机的运动状态。
主操纵系统通过驾驶杆和脚蹬来控制飞机的升降舵、副翼和方向舵的操纵机构，以控制飞机的飞行轨迹和姿态。
中央操纵机构由驾驶杆和脚蹬组成，通过传动装置直接偏转舵面，传递操纵信号。
辅助操纵系统则包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。
这些机构仅靠驾驶员选择相应开关、手柄位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成操作。
此外，机械操纵系统还包括驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面的部分。
这种系统由两部分组成：位于驾驶舱内的中央操纵机构和构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。
飞机操纵系统的组成因飞机类型和设计而异，但上述部分是常见于现代飞机的操纵系统的重要组成部分。
随着技术的发展，一些新型的飞机还采用了电传操纵系统和主动控制技术等更先进的技术。
无人机系统结构与设计课件：无人机的飞控系统
决定因素
改善飞机性能
静不稳定问题
§4 飞控系统组成
飞控系统组成
无人机导航系统
飞控系统组成
模块组成
飞控系统组成
IMU
飞控系统组成
主控模块
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
传感器
飞控系统组成
目录/CONTENTS
§1 飞控系统简介 §2 无人机的自动飞行 §3 改善飞机性能 §4 飞控系统组成 §5 导航飞控计算机 §6 飞控系统的功能
§1 飞行控制系统
飞控系统简介
飞控系统简介
§2 无人机的自动飞行
无人机的自动飞行Biblioteka 概念无人机的自动飞行
优点
§3 改善飞机性能
改善飞机性能
传感器
§5 导航飞控计算机
导航飞控计算机
功能
导航飞控计算机
功能
导航飞控计算机
功能
导航飞控计算机
机载导航飞控软件
导航飞控计算机
机载导航飞控软件
§6 飞控系统的功能
飞控系统的功能
飞控子系统
飞控系统的功能
飞控子系统
飞控系统的功能
导航子系统
飞控系统的功能
导航子系统
飞控系统的功能
导航子系统
飞行操纵系统-自己整理
目录ATA27-飞控系统 (2)1.飞机操纵系统包括哪几部分？ (2)2.飞机的重要操纵面，各操纵什么运动？ (2)3.操纵系统的分类及各自特点？ (2)4.飞行操纵系统的要求？ (3)5.软式传动与硬式传动优缺点？ (3)6.钢索使用中的主要故障有哪些？如何彻底检查？（豆） (4)7.什么是钢索的“弹性间隙”，有什么危害？简述飞机操纵系统中减少“弹性间隙”采用的方法及其原因。
(豆) (4)8.导致软性传动机构操纵灵敏性差的主要原因是什么？如何解决？（豆） (4)9.软式传动操纵灵敏性变差的原因，如何解决。
（上一题不够的话，加上这题） (4)10.简述钢索导向装置有哪些，分别是什么作用？（豆） (4)11.软式传动机构的主要构件及其作用是什么？（豆） (4)12.对于简单机械操纵系统，什么是传动系数？其含义是什么？并对操纵系统传动系数的大小特性进行对比分析。
（豆） (5)13.为什么采用非线性传动机构操纵系统？ (5)14.四余度系统的组成和功能？ (5)15.以典型的四余度系统为例，简述电传操纵系统中的余度管理形式?// 多重系统也称余度系统，系统应满足哪三个条件？ (6)16.余度系统每个通道中，信号选择器以及监控器与切换装置的主要作用是什么？（豆）717.在具有A、B、C、D四套电传操纵的四余度系统中，假设C套的杆力传感器和D套的舵回路同时出现故障，系统能否工作？如何工作？（豆） (7)18.电传系统优缺点？ (7)19.液压助力器的原理？ (7)20.平衡片和调整片的作用? (8)21.在操纵系统的助力驱动装置中，液压和电动驱动装置分别用在什么地方？为什么？（豆） (8)22.水平安定面配平 (8)23.简述飞机的横向操纵。
(8)24.根据附图，简述并列式柔性互联驾驶盘机构的工作情况。
(豆) (9)25.简述什么是副翼反向偏航，以及在副翼设计上可以用来防止副翼反向偏航的措施。
(豆)926.说明副翼感觉定中凸轮机构如何产生感觉力？在副翼配平操纵中如何工作？（豆）1027.输出扭力管的特点？ (10)28.升降舵载荷感觉定中机构的特点？ (11)29.根据附图，简述升降舵感觉定中机构的工作原理。
飞控基本知识
飞控基本知识关于导航飞控系统是无人机的关键核心系统之一。
它在部分情况下，按具体功能又可划分为导航子系统和飞控子系统两部分。
那么，下面是店铺为大家整理的飞控基本知识，欢迎大家阅读浏览。
定义：导航飞控系统是无人机的关键核心系统之一。
它在部分情况下，按具体功能又可划分为导航子系统和飞控子系统两部分。
导航子系统的功能是向无人机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态、引导无人机沿指定航线安全、准时、准确地飞行。
完善的无人机导航子系统具有以下功能：(1)获得必要的导航要素，包括高度、速度、姿态、航向;(2)给出满足精度要求的定位信息，包括经度、纬度;(3)引导飞机按规定计划飞行;(4)接收预定任务航线计划的装定，并对任务航线的执行进行动态管理;(5)接收控制站的导航模式控制指令并执行，具有指令导航模式与预定航线飞行模式相互切换的功能;(6)具有接收并融合无人机其他设备的辅助导航定位信息的能力;(7)配合其他系统完成各种任务飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务、返厂回收等整个飞行过程的核心系统，对无人机实现全权控制与管理，因此飞控子系统之于无人机相当于驾驶员之于有人机，是无人机执行任务的关键。
飞控子系统主要具有如下功能：(1)无人机姿态稳定与控制;(2)与导航子系统协调完成航迹控制;(3)无人机起飞(发射)与着陆(回收)控制;(4)无人机飞行管理;(5)无人机任务设备管理与控制;(6)应急控制;(7)信息收集与传递。
以上所列的功能中第1、4和6项是所有无人机飞行控制系统所必须具备的功能，而其他项则不是每一种飞行控制系统都具备的，也不是每一种无人机都需要的，根据具体无人机的种类和型号可进行选择、裁剪和组合。
传感器无人机导航飞控系统常用的传感器包括角速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎角侧滑传感器、加速度传感器、高度传感器及空速传感器等，这些传感器构成无人机导航飞控系统设计的基础。
1.角速度传感器角速度传感器是飞行控制系统的基本传感器之一，用于感受无人机绕机体轴的转动角速率，以构成角速度反馈，改善系统的阻尼特性、提高稳定性。
飞行控制系统的组成
飞行控制系统的组成飞行控制系统是指用于控制飞机飞行的一系列设备和程序。
它是飞机的重要组成部分，直接影响着飞机的操纵性、稳定性和安全性。
飞行控制系统的主要组成包括飞行操纵系统、飞行指示系统、飞行保护系统和自动飞行控制系统。
一、飞行操纵系统飞行操纵系统是飞行控制系统的核心部分，用于操纵飞机的姿态和航向。
它包括操纵杆、脚蹬和相关的机械传动装置。
操纵杆通过机械传动装置将飞行员的操作转化为飞机的姿态变化，从而实现对飞机的操纵。
脚蹬主要用于控制飞机的航向。
飞行操纵系统的设计需要考虑飞行员的操作感受和操作精度，以及飞机的动力特性和气动特性。
二、飞行指示系统飞行指示系统用于向飞行员提供飞机的状态和参数信息，以帮助飞行员准确地掌握飞机的飞行情况。
飞行指示系统包括人机界面设备和显示设备。
人机界面设备包括仪表板、显示器和按钮等，用于向飞行员显示飞机的状态和参数，并接收飞行员的操作指令。
显示设备一般采用液晶显示屏或投影显示技术，能够实时显示飞机的速度、高度、姿态、航向等信息。
飞行指示系统的设计需要考虑信息的清晰度和可读性，以及对飞行员的操作需求和反馈。
三、飞行保护系统飞行保护系统用于提供飞机的保护和安全功能，防止飞机发生失控或危险情况。
飞行保护系统包括防护装置、警告系统和应急措施。
防护装置主要包括防止飞机过载的装置、防止飞机超速的装置和防止飞机失速的装置等，能够保护飞机免受过载、超速和失速等不安全飞行状态的影响。
警告系统主要用于向飞行员提供飞机的警告和提示信息，以帮助飞行员及时发现和解决飞机的异常情况。
应急措施主要包括自动驾驶和自动下降等功能，能够在紧急情况下自动控制飞机的飞行。
四、自动飞行控制系统自动飞行控制系统是飞行控制系统的高级形式，能够实现自动驾驶和飞行管理功能。
自动飞行控制系统主要包括飞行管理计算机、自动驾驶仪和导航系统等。
飞行管理计算机负责计算飞机的飞行参数和航路信息，并根据飞行员的指令进行飞行计划和航线管理。
飞机飞行控制系统
飞机飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性，提高飞机飞行性能和完成任务的能力，增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。
3.4.1. 飞行控制系统概述飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。
由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为人工飞行控制系统。
最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。
不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统，称为自动飞行控制系统。
自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。
飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。
控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备，包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。
传感器为飞控系统提供飞机运动参数(航向角、姿态角、角速度、位置、速度、加速度等)、大气数据以及相关机载分系统(如起落架、机轮、液压源、电源、燃油系统等)状态的信息，用于控制、导引和模态转换。
飞控计算机是飞控系统的“大脑”，用来完成控制逻辑判断、控制和导引计算、系统管理并输出控制指令和系统状态显示信息。
作动器是飞控系统的执行机构，用来按飞控计算机指令驱动飞机的各种舵面、油门杆、喷管、机轮等，以产生控制飞机运动的力和力矩。
自测试装置用于飞行前、飞行中、飞行后和地面维护时对系统进行自动监测，以确定系统工作是否正常并判断出现故障的位置。
信息传输链用于系统各部件之间传输信息。
常用的传输链有电缆、光缆和数据总线。
接口装置用于飞控系统和其他机载系统之间的连接，不同的连接情况可以有多种不同的接口形式。
图3.4.1 飞行控制系统基本原理飞控系统基本工作原理除个别的开环操纵系统(如机械操纵系统)外，所有的飞控系统都采用了闭环反馈控制的工作原理。
图3.4.1是通用的飞控系统基本工作原理框图。
第3章无人机组成及飞行原理
飞行控制系统控制模式
2、姿态模式
适合于没有GPS信号或GPS信号不佳的飞行环境，能实现自动保持飞行器姿态和高 度，但是，不能实现自主定位悬停；
常用的飞行控制算法
2、姿态控制算法 控制飞行器姿态的三个自由度，以给定姿态与姿态检测算法得出的姿态偏差作为输
入，被控对象模型的输入量作为输出（如姿态增量），从而达到控制飞行器姿态的作用。 最常用的就是PID控制及其各种PID扩展（分段、模糊等）、高端点的有自适应控制。
什么是PID,P代表比例控制，I代表积分控制，D代表微分控制。比例微分积分线性控 制即PID线性控制理论，是经典控制理论中甚至一些非线性控制系统中最常见的控制方 法。 （1）比例控制 （2）积分控制 （3）微分控制 （4）PID参数的调试
大疆GPS指南针模块
飞行控制系统主要硬件
LED指示灯模块
LED指示灯模块，接收主控制单元的信号来控制LED灯的亮灭以及闪烁，以指示系统 的状态。主要目的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。
DJI的WKM飞控的LED指示灯模块
飞行控制系统控制模式
飞行控制系统一般提供三种飞行模式：GPS姿态模式、姿态模式和手动模式。
第3章 飞行控制系统的概述
本章的主要内容
飞行控制系统存在的意义。 飞行控制系统主要硬件。 飞行控制系统控制模式。 常用的飞行控制算法。 飞行控制器的设置。
飞行控制系统主要硬件
飞行控制系统一般主要由主控单元、IMU（惯性测量单元）、GPS指南针模块、 LED指示灯模块等部件组成。
飞机飞行控制系统
飞机飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性，提高飞机飞行性能和完成任务的能力，增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。
3.4.1. 飞行控制系统概述飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。
由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为人工飞行控制系统。
最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。
不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统，称为自动飞行控制系统。
自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。
飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。
控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备，包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。
传感器为飞控系统提供飞机运动参数(航向角、姿态角、角速度、位置、速度、加速度等)、大气数据以及相关机载分系统(如起落架、机轮、液压源、电源、燃油系统等)状态的信息，用于控制、导引和模态转换。
飞控计算机是飞控系统的“大脑”，用来完成控制逻辑判断、控制和导引计算、系统管理并输出控制指令和系统状态显示信息。
作动器是飞控系统的执行机构，用来按飞控计算机指令驱动飞机的各种舵面、油门杆、喷管、机轮等，以产生控制飞机运动的力和力矩。
自测试装置用于飞行前、飞行中、飞行后和地面维护时对系统进行自动监测，以确定系统工作是否正常并判断出现故障的位置。
信息传输链用于系统各部件之间传输信息。
常用的传输链有电缆、光缆和数据总线。
接口装置用于飞控系统和其他机载系统之间的连接，不同的连接情况可以有多种不同的接口形式。
图3.4.1 飞行控制系统基本原理飞控系统基本工作原理除个别的开环操纵系统(如机械操纵系统)外，所有的飞控系统都采用了闭环反馈控制的工作原理。
图3.4.1是通用的飞控系统基本工作原理框图。
多旋翼无人机系统组成5
5. 飞行控制器
无人机之所以能够在空中自主飞行，就是因为无人机也和人类一样，也拥有一个大脑，那就是无人机的核心-飞控，也称自驾仪。
有了这套自驾仪，通过地面端的电脑或者手机就可以控制一架飞机自主起飞、自主导航、自主降落了。
（1）飞行控制原理。
飞行控制器简称飞控，飞控内部由一些传感器和多块单片机构成。
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（（Inertial measurement unit），也称惯性测量单元。
三轴陀螺仪，三轴加速度计，三轴地磁传感器中的三轴指的就是飞机左右、前后、垂直方向上这三个轴，一般都用XYZ来代表。
X轴叫做横滚轴，Y轴叫做偏航轴，是Z轴叫做俯仰轴。
图2.13 飞机的三个运动轴
我们都知道，陀螺在不转动的情况下它很难站在地上，只有转动起来了，它才会站立在地上，或者说自行车，轮子越大越重的车子就越稳定，转弯的时候明显能够感觉到一股阻力，这就是陀螺效应，根据陀螺效应，人们发明出陀螺仪。
最早的陀螺仪是一个高速旋转的陀螺，通过三个灵活的轴将这个陀螺固定在一个框架中，无论外部框架怎么转动，中间高速旋转的陀螺始终保持一个姿态。
通过三个轴上的传感器就能够计算出外部框架旋转的度数等数据。
图2.14 三轴陀螺仪示意图。
简述飞控系统的部件组成
简述飞控系统的部件组成
飞控系统是指用于控制飞机飞行的系统，它包含了多个部件，这些部件包括: 1. 控制器：控制器是飞控系统的核心部件，负责接收飞机传感器的输入，并根据预先编写的程序和飞行规则对飞机进行控制。
控制器可以是单个计算机或一组计算机，具体取决于飞控系统的规模。
2. 传感器：传感器用于检测飞机的状态和参数，例如飞行速度、高度、方向、坡度等。
传感器可以是风速传感器、高度计、陀螺仪、磁力计等。
3. 执行器：执行器用于控制飞机的运动，例如油门、刹车、襟翼、机翼等。
执行器通常是电机或液压泵，它们通过控制油液或气体的流动来执行飞控系统的命令。
4. 通信系统：飞控系统需要与其他系统进行通信，例如导航设备、气象设备、其他飞控系统等。
通信系统通常包括无线电、激光通信和卫星通信等。
5. 电源系统：飞控系统需要稳定的电源供应，以便为传感器、执行器和通信系统提供电能。
电源系统通常包括发电机、电池和充电系统。
6. 故障诊断系统：飞控系统需要对故障进行诊断和检测，以便在故障发生时及时采取措施。
故障诊断系统通常包括传感器读数分析、程序校验和故障诊断软件等。
7. 数据管理系统：飞控系统需要对飞机的状态和参数进行记录和存储，以便进行数据分析和故障诊断。
数据管理系统通常包括飞行数据记录器、传感器数据记录器和数据服务器等。
飞控系统的部件组成非常复杂，这些部件相互协作，才能实现飞机的自动控制。
4无人机 飞控系统
平台式 计算简单
精度高 结构复杂 体积大
成本高
捷联式
优
架构简单 体积小
点
维护方便
对元器件要求高
缺
点
计算量大
阿波罗13号，利用捷联惯导系统 成功返回地球，溅落在太平洋上
飞控软件算法
卡尔曼滤波算法
卡尔曼滤波算法采用信号与噪声的状态空间模型，利用前一时刻地估计值和现 时刻的观测值来更新对状态变量的估计，求出现时刻的估计值。
A2多旋翼飞控
NAZA多旋翼飞控
ACE ONE多旋翼飞控 NAZA-H多旋翼飞控
飞控子系统主要具有如下功能：
无人机姿态稳定与控制； 与导航子系统协调完成航迹控制； 无人机起飞（发射）与着陆（回收）控制； 无人机飞行管理； 无人机任务设备管理与控制； 应急控制； 信息收集与传递。
➢ 传感器的重要性
飞控软件算法
P 过大
过小
D 过大
过小
I 过大
过小
飞控软件算法
飞行控制PID算法 飞控厂商如何帮助使用者进行PID参数调试
MissonPlanner 软件界面PID调试界面
自动调参功能
飞控软件算法
飞行控制PID算法 飞控厂商如何帮助使用者进行PID参数调试
大疆NAZA系列飞控感度调试
拓攻T1-PRO飞控感度调试
闭源的苹果系统
开源飞控
➢ 什么是开源 ➢ 开源硬件：使用者可以任意获取此开源硬件的电路原理图、材料清单，设计图及
相关软件等，可自由使用或分享。
➢ 开源飞控简介
开源飞控
➢ 开源飞控的发展过程
开源飞控
基本飞行
集成多种传感器 可自主飞行
更智能 图像识别 避障 追踪 集群化
飞控系统的设计与实现
飞控系统的设计与实现第一章绪论飞控系统是无人机重要的控制系统之一，负责控制飞行器的方向、姿态、高度等参数，在飞行中保证飞行器安全、稳定地完成各项任务。
本文将对飞控系统的设计与实现进行详细的介绍。
第二章飞控系统的结构飞控系统的结构包括硬件结构和软件结构两部分。
硬件结构包括传感器模块、信号调理模块、计算模块和执行模块。
软件结构包括底层固件、中间件和应用程序。
传感器模块是飞控系统的核心部分，能够感知飞行器当前的姿态、方向和高度。
主要包括加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计等模块。
信号调理模块负责将传感器的输出信号进行滤波、去噪和校准等处理，以确保传感器模块输出的数据准确可靠。
计算模块是飞控系统的控制中心，负责运算和控制逻辑的处理。
该模块集成了处理器、存储器和外部接口，可以接收传感器模块输出的数据，然后进行分析、计算和控制。
执行模块是飞行器的执行机构，主要负责控制飞行器的运动，包括电机、舵机等组件。
底层固件主要负责控制硬件的初始化和引导作用，为软件提供底层的硬件接口。
中间件是软件结构中的核心部分，负责采集和处理传感器的数据，计算飞行器的姿态和位置，并进行动态控制。
应用程序则是用户系统的入口，提供飞控系统的控制界面和任务执行功能。
第三章飞控系统的工作原理飞控系统的工作原理主要分为传感器数据采集、数据处理、导航控制和飞行执行四个部分。
传感器数据采集模块通过传感器模块采集当前姿态、方向和高度等数据，然后将数据传送给信号调理模块进行滤波、去噪和校准等处理。
数据处理模块将信号调理模块输出的数据进行计算和处理，得出飞行器的姿态、位置和速度等信息。
此外，还根据飞行控制算法进行运算和反馈控制。
导航控制模块通过计算飞行器的位置和速度，确定下一步的飞行方向和轨迹，并通过控制执行模块来实现飞行器的运动。
飞行执行模块是飞行器的执行机构，它通过控制电机、舵机等组件来实现飞行器的转向、前进、加速等功能。
第四章飞控系统的设计飞控系统的设计是一个复杂的过程，需要考虑诸多因素。
无人机基本组成结构
无人机基本组成结构一、引言无人机作为一种新型飞行器，其应用范围越来越广泛。
在各个领域中，无人机都可以发挥重要的作用。
本文将介绍无人机的基本组成结构。
二、概述无人机是由多个部件组成的复杂系统。
它们的构造和设计需要考虑到飞行器的重量、稳定性、控制和能源等方面。
下面将详细介绍无人机基本组成结构。
三、飞行控制系统1. 控制器控制器是无人机飞行控制系统中最重要的部分之一，它负责接收传感器数据和指令，并调整电动机或舵面以实现平稳飞行。
2. 传感器传感器是无人机飞行控制系统中另一个非常重要的部分。
它们可以检测飞行器周围环境的变化，例如气压、温度、湿度和加速度等。
3. 电动机电动机是驱动螺旋桨旋转的关键元素之一。
它们可以根据控制信号调整转速以实现不同高度和速度的飞行。
四、能源供应系统1. 电池大多数无人机使用电池作为其主要能源来源。
它们可以根据不同的电压和容量提供不同的能量输出，以满足不同类型的无人机。
2. 太阳能板太阳能板是一种可再生能源，可以将太阳光转换为电能。
在某些情况下，无人机可以使用太阳能板作为其主要或辅助能源来源。
五、载荷系统1. 摄像头摄像头是最常见的无人机载荷之一。
它们可以用于拍摄照片和视频，并用于各种应用程序，例如监视、测绘和安全检查等。
2. 传感器除了用于飞行控制系统外，传感器也可以作为载荷系统的一部分。
例如，红外线传感器可以用于检测目标温度变化，雷达传感器可以用于探测障碍物等。
3. 载荷吊舱载荷吊舱是一个封闭的舱室，可以安装在无人机下方，并携带各种类型的载荷。
这些载荷可能包括照相机、激光测距仪、红外线传感器等。
六、结构设计1. 机身无人机的机身通常由轻质材料制成，例如碳纤维、铝合金和塑料等。
机身的设计必须考虑到飞行器的重量和稳定性等因素。
2. 螺旋桨螺旋桨是无人机的关键部件之一。
它们可以根据不同的尺寸和形状提供不同的升力和推力，以实现无人机的飞行。
3. 舵面舵面是一种可以控制无人机姿态和方向的可动部件。
无人机结构与系统考题及答案B
课程名称：《无人机结构与系统》开课性质：(考试) 适用班级：无人机考试方式：（闭卷）班级：学号：姓名：得分：一、单选题（每题1分，共10分）1.重于空气的航空器靠（）升空。
A.与空气相对运动产生升力B.推力C.空气的静浮力D.拉力2.活塞式发动机和螺旋桨推进的飞机是不能突破声障的，（）的出现解决了这一问题。
A.内燃机B.蒸汽机C.涡轮喷气发动机D.电动机3.密度不变的流体是（）。
A.理想流体B.定常流体C.非定常流体D.不可压缩流体4.根据不可压缩流体的连续方程，流管横截面变大，平均流速必然（）。
A.变大B.不变C.变小D.不一定5.下列哪项不属于低速飞机上的阻力（）。
A.摩擦阻力B.激波阻力C.压差阻力D.诱导阻力6.四冲程的活塞发动机工作一个循环，发动机主轴转（）周。
A.1B. 2C. 3D. 47.涡轮喷气发动机能够产生机械能的部件是（）。
A.进气道B.压气机C.涡轮D.燃烧室8.涡轮风扇发动机的风扇是由（）带动的。
A.高压涡轮B.低压涡轮C.电动机D.气流吹动9.绕线匝数多，kV值低，配（）尺寸浆。
A.小B.大小都可以C.6 inD.大10.无人机与航模的本质区别是（）。
A.飞行控制系统B.遥控C.结构D.动力二、判断题（每题1分，共10分）1.国际标准大气规定，海平面上的大气压力为1013Pa，大气温度为15℃，大气密度为1.225千克/立方米。
（）2.空气的物理性质主要包括空气的粘性和压缩性。
（）3.流体的连续性定理是能量守衡定律在空气流动过程中的应用。
（）4.“失速迎角”指的是飞机飞行中最大的迎角。
（）5.当固定翼无人机机翼升力增大时，阻力将增大。
（）6.固定翼无人机的增升装置包括前缘缝翼、后缘襟翼、副翼。
（）7.无人直升机是靠旋翼和尾浆来操纵的。
（）8.航空器是指载人或不载人的飞行器在地球大气层外的航行活动。
（）9.无人机动力装置的核心是发动机。
（）10.大气层由低向高排列的顺序为对流层、平流层、电离层、中间层。
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简述飞控系统的部件组成
飞控系统是指飞机上的一套系统，用于控制和管理飞机的飞行状态和操作。
飞控系统由多个部件组成，每个部件都有不同的功能和作用。
1. 飞行管理计算机（FMC）：飞行管理计算机是飞控系统的核心部件，负责控制飞机的航向、高度、速度等飞行参数。
它通过计算和控制飞机的推力、升降舵、副翼等控制面，来维持飞机在特定的航线上飞行。
2. 飞行控制计算机（FCC）：飞行控制计算机是飞控系统的另一个重要部件，负责控制飞机的姿态和稳定性。
它通过控制飞机的副翼、升降舵、方向舵等控制面，来调整飞机的姿态和保持飞机的稳定飞行。
3. 自动驾驶仪（AP）：自动驾驶仪是飞控系统中的一个重要组成部分，可以根据预设的航线和飞行参数自动驾驶飞机。
它可以控制飞机的航向、高度和速度，实现飞机的自动导航和自动操控。
4. 数据链路系统（DLS）：数据链路系统是飞控系统中的通信部件，通过无线电通信与地面站和其他飞机进行数据传输和交流。
它可以传输飞行计划、气象信息、导航数据等重要信息，提供飞行控制和管理的支持。
5. 传感器系统：传感器系统是飞控系统中的关键部件，用于感知和
获取飞机的各种参数和状态。
常见的传感器包括惯性导航系统（INS）、GPS导航系统、空速计、高度计、姿态传感器等。
这些传感器可以实时监测飞机的位置、速度、姿态等信息，为飞行控制提供准确的数据支持。
6. 执行机构：执行机构是飞控系统中的执行部件，负责根据飞行控制计算机的指令来控制飞机的各种运动。
常见的执行机构包括发动机、舵面（副翼、升降舵、方向舵）和襟翼等。
这些执行机构可以根据飞行控制计算机的指令，调整飞机的推力、航向、姿态等参数。
7. 监控和故障诊断系统（CMS）：监控和故障诊断系统是飞控系统中的重要组成部分，用于监测飞机的各个系统和部件的工作状态，并及时报告和处理故障信息。
它可以实时监测飞机的各种传感器和执行机构，检测和诊断飞机的故障，提供故障诊断和维修指导。
总结起来，飞控系统的部件包括飞行管理计算机、飞行控制计算机、自动驾驶仪、数据链路系统、传感器系统、执行机构和监控和故障诊断系统。
这些部件相互配合，共同实现对飞机的控制和管理，确保飞机的安全和稳定飞行。
飞控系统的功能和性能的优劣直接影响着飞机的飞行性能和安全性，是飞机设计和制造中的重要环节。