固定翼飞控及地面站使用说明

固定翼飞控及地面站使用说明

目录

1 飞控使用说明

飞控盒尺寸：114mm×76mm×46mm ；

图3 飞控盒外观图

飞控盒连接说明

图4 飞控外接连线

安装方式：

第一种：正向安装，飞控盒有线出来的方向为机尾方向，相反方向为机头方向；

第二种：侧向安装，飞控盒有线出来的方向朝左机翼方向，相反方向为右机翼方向；

飞控盒出来的接口为一个GPS天线、一个空速接口和一个26针大排插及一个备用的扩展口。

大排插出来的线分出来了3部分：

（1）接收机及转速传感器部分，包含8通道输入信号线与接收机连接、1根输出到接收机的5V电源线和1跟与接收机连接的地线；以及1个转速传感器杜邦头，其为两针插头，与发动机的霍尔传感器连接，但只连接信号和地（霍尔传感器的功能为，点火电插上后信号线上会输出高电平，当转过磁块时会产生一个低脉冲）；

图5 接收机部分接线

（2）舵机及照相控制线部分，输出到8个通道的舵机信号杜邦头，分别为云台横滚舵机、云台俯仰舵机、方向、副翼、升降、油门、开伞、任务通道；以及1个接舵机电池的杜邦头，用户可以将电池通过一个开关接到这个头上，这个电压将显示在“舵机电压”上；以及1个相机拍照快门线，将其接到相机的快门线上，注意方向不要反向（信号和地有方向）；

图6 舵机及照相控制线部分接线

（3）飞控电源、点火电源及电台部分，包含1个飞控电源输入，用户可将飞控电池通过一个开关接到这个插头上，电压范围为7~20V，这个电将显示在“飞控电压”里；1个点火电源输入，用户可将点火电池通过一个开关并联到这个插头上，这个电将显示在“点火电压”里；以及1个3针串口的公头，直接接到外接电台的数据线上；以及1个2针母头为电台电源输出，直接连接到电台的电源，给电台供电。

图7 飞控电源—两芯接头图8 电台信号—三芯接头

其他相关硬件介绍

电源部分

飞控板：CA2201自动驾驶仪的供电电压是7～20V，推荐的供电电压是12V，可使用3

节锂电池串联供电；

接收机：电源由飞控提供，无需外接电源；

舵机：外接电源，供电电压～6V，并与自动驾驶仪的舵机输出共地。

通讯链路

接收机部分

接收机可选择72M系列接收机与接收机。

数字电台部分

图9 数字电台

该系统的通讯链路并不是CA2201自动驾驶仪内部的一个模块，用户应使用外置的通讯链路模块来实现自动驾驶仪和地面控制软件间的通讯。通讯链路的选择基本上取决于用户的具体应用，如果用户的飞行器只在半径15公里的范围内作业，那么一套普通的数传模块即可；如果用户需要在100公里外监视飞行器的飞行状态或控制飞行器，那么就需要一部高级的扩频电台了。

CA2201自动驾驶仪使用的通讯链路应是双向的。上行链路负责传送地面人员发出的指令，传送航点规划等等。下行链路则负责传送飞行状态等遥测信息。

CA2201自动驾驶仪与通讯链路之间的异步串行接口是RS－232；需要用户为通讯链路提供单独的供电电源。

GPS部分

图10 GPS 天线接口图11 GPS天线

飞控盒面板SMA接口为GPS天线接口，CA2201 自动驾驶仪选用平板式GPS天线，该天线接收信号的能力较强，并且能有效克服地面反射的虚假信号。在安装时，应注意将天线的上表面向上，且水平放置，周围不应有金属遮挡物。

在GPS天线周围也不应有发射天线，例如通讯链路的天线或图像链路的发射天线；如果发射天线靠的太近，会使GPS天线接收到的噪声信号放大，从而引起定位不稳定、定位误差增大等，严重时可能无法定位。

☆注意：GPS天线必须保证连接牢固，防止丢星现象出现。

空速部分

图12 空速接口

上图为飞控盒面板空速管接口，该接口用于连接孔径为4~6mm的空速管。空速管在安装后必须正对飞行器前面的气流方向，空速管可以安装在飞行器的前部，也可以将其安装在机翼上，然后通过导管将其与飞控盒的空速口连接，必须保证整个气路通畅。

舵机连接部分

图13 舵机接口

舵机的连接从飞控盒26针接口引出，输出到8个通道的舵机信号杜邦头，分别为云台横滚舵机、云台俯仰舵机、方向、副翼、升降、油门、开伞、任务通道；以及1个接舵机电池的杜邦头，用户可以将电池通过一个开关接到这个头上，这个电压将显示在“舵机电压”上；

IMU部分

图14 ADIS16355IMU

该IMU集成于飞控盒内部，飞行过程中通过地面站软件可显示后向、下向、右向三向加速度，在安装完毕飞控系统之后，必须检查陀螺的后向、下向、右向加速度是否正确，下向重力加速度正常状态下约为。

2.地面站介绍

、硬件说明

图15 地面站硬件图示

地面站硬件含数传电台、地面站软件以及便携式计算机；便携式计算机（带有标准串口接口）由用户提供。

☆地面站硬件连接只需将数传电台串口与电脑串口相连，电台天线接口与天线连接即可，连接简便。

地面站实时显示飞行器飞行数据和定位信息，操作员在获得飞行数据和获取坐标的同时，可借助计算机的地面站软件得到飞行航迹和参数，实现无人机遥控导航盲飞，无人机能实现定高自动驾驶，可预先输入航迹，实现自动按航线飞行执行任务，也可随时更改航迹任务。一体化地面站的导航计算机配备地面系统软件，包含航迹规划、电子地图、飞机状态监控等，可解算飞行器的发动机转速、导航参数、位置、姿态、地速、空速、航偏、时间、高度等实时数据。

、地面站软件简介

CA2201地面站软件与飞机进行双向数据通讯，主要有以下作用：设置飞控参数；标定与设置参数；自控飞行PID实时调整；监视与控制飞行状态；图形化显示飞行数据；可视化编辑飞行航线（航点）；控制任务载荷；回放飞行数据及照片数据。

、地面站软件安装

该系统的地面站软件为.exe可执行文件，地面站的运行前需安装控件以及控件（详细介绍参见其软件说明）。

、地面站软件详解

程序运行的界面如下图16、图17所示。

图16 软件运行界面Ⅰ

图17软件运行界面Ⅱ

从上图中可以看到，整个界面主要划分为几个区域：

菜单栏

工具栏

状态栏

控制区域

地图区域

、软件界面详细说明