多旋翼无人机简介专题培训课件
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文档多旋翼无人机技术基础PPT学习教案
文档多旋翼无人机技术基础
会计学
1
多旋翼无人机结构动力学
目的
多旋翼无人机结构动力学的目的就是研究关于多旋翼无
人机结构动力系统振动固有特性，它在外激励作用下产生
动响应的基本理论和分析方法，以使多旋翼无人机结构具
有优良的动力学特性。根据多旋翼无人机结构动力系统输
入、输出与系统特性三者之间的关系，可归纳为三类问题。
与系统本身的物理性质（弹性和惯性）有关，故称为系统
的固有频率。
（2）刚度相同的两个单自由度系统，其固有频率随质量的增
大而减小；质量相同的两个系统，其固有频率随系统刚度
的增大而增大。
（3）系统的初始条件对系统固有频率没有影响，而振幅X与初
相位φ均由初始条件决定。振幅和初相位都决定于初始条件，
这是自由振动的共同特性。
M pj
I pj
) 2
式中lpj、Mpj、Ipj分别为挥舞铰外伸量、绕挥舞铰的质量静矩及惯矩。
R l pj
mxdx
M pj
0
R l pj
I pj
mx
2
dx
0
当挥舞铰外伸量lpj=0时（中心铰），如翘翘板式旋翼，ωβ0=1Ω。当挥舞铰
外伸量lpj>0时，由于构造上的限制，挥舞铰外伸量不可能太大，即使是
频率，表示频率f的2π倍，单位为弧度/秒(rad/s)；T=1/f为周
期
ω0=2πf=2π/T
第12页/共50页
简谐振动复数表示方法
根据复数的矢量表示法，在复平面上的一个复数Z代表该复平面(Re，
Im)上的一个矢量，如图矢量0P所示。图中Re表示实轴，Im表示虚轴，
矢量的模就是复数Z的模A，其位置由复角θ确定。如果矢量0P绕0点以等
会计学
1
多旋翼无人机结构动力学
目的
多旋翼无人机结构动力学的目的就是研究关于多旋翼无
人机结构动力系统振动固有特性，它在外激励作用下产生
动响应的基本理论和分析方法，以使多旋翼无人机结构具
有优良的动力学特性。根据多旋翼无人机结构动力系统输
入、输出与系统特性三者之间的关系，可归纳为三类问题。
与系统本身的物理性质（弹性和惯性）有关，故称为系统
的固有频率。
（2）刚度相同的两个单自由度系统，其固有频率随质量的增
大而减小；质量相同的两个系统，其固有频率随系统刚度
的增大而增大。
（3）系统的初始条件对系统固有频率没有影响，而振幅X与初
相位φ均由初始条件决定。振幅和初相位都决定于初始条件，
这是自由振动的共同特性。
M pj
I pj
) 2
式中lpj、Mpj、Ipj分别为挥舞铰外伸量、绕挥舞铰的质量静矩及惯矩。
R l pj
mxdx
M pj
0
R l pj
I pj
mx
2
dx
0
当挥舞铰外伸量lpj=0时（中心铰），如翘翘板式旋翼，ωβ0=1Ω。当挥舞铰
外伸量lpj>0时，由于构造上的限制，挥舞铰外伸量不可能太大，即使是
频率，表示频率f的2π倍，单位为弧度/秒(rad/s)；T=1/f为周
期
ω0=2πf=2π/T
第12页/共50页
简谐振动复数表示方法
根据复数的矢量表示法，在复平面上的一个复数Z代表该复平面(Re，
Im)上的一个矢量，如图矢量0P所示。图中Re表示实轴，Im表示虚轴，
矢量的模就是复数Z的模A，其位置由复角θ确定。如果矢量0P绕0点以等
多旋翼无人机技术基础课件2解剖
列、6系列和7系列翼型。其中6系列翼型在低速飞机的机翼中广泛使用，
1系列翼型主要用于螺旋桨翼型。
以NACA633 - 218为例，说明6系列翼型的数字意义。第1个数字6是
6数字翼型。第2个数字是零升力时最小压力点的相对横坐标位置的10倍
数值。第3个数字3是翼型的低阻升力系数范围，即高于或低于设计升力
随后下坠，造成严重的飞行事故，这种现象就是失速。不同的翼型在失速
时的特性并不相同。
（1）厚翼型
（2）较薄的翼型
（3）薄翼型
翼型的选择
翼型的选择是对现有各种翼型的几何参数和性能进行对比分析，
挑选出能满足飞行器空气动力学要求的翼型。选择翼型时通常要考虑以
下因素：
1．翼型总体外形的考虑
2．翼型几何参数的考虑
2．避免发生音障的限制
多旋翼无人机前飞时，向前转到正侧方的前行桨叶相对气流速度是
转动线速度加上前飞速度，如果飞行速度太快，使旋翼桨叶桨尖速度达
到音速的十分之九，即马赫数为0.9，局部气流的速度可能就达到音速，
产生局部激波，从而使气动阻力剧增。
3．避免机体过分倾斜的限制
由于多旋翼无人机向前飞行姿态的控制是由机体整体向前倾斜的角
）与焦点（F）重合。对于非对称翼型来说两者不重合。压力
中心（p）位置与焦点（F）的关系式
x p (C m C y ) (C m 0 C y ) x F
影响翼型空气动力的因素（1）
1．雷诺数Re
雷诺数（Reynolds number）是一种可用来表征流体流动情况的无量
纲数，以Re表示。在流体力学中，雷诺数Re是指给定来流条件下，流
油动与电动多旋翼无人机的比较
油动多旋翼无人机与电动多旋翼无人机都是目前市场上广泛受到
1系列翼型主要用于螺旋桨翼型。
以NACA633 - 218为例，说明6系列翼型的数字意义。第1个数字6是
6数字翼型。第2个数字是零升力时最小压力点的相对横坐标位置的10倍
数值。第3个数字3是翼型的低阻升力系数范围，即高于或低于设计升力
随后下坠，造成严重的飞行事故，这种现象就是失速。不同的翼型在失速
时的特性并不相同。
（1）厚翼型
（2）较薄的翼型
（3）薄翼型
翼型的选择
翼型的选择是对现有各种翼型的几何参数和性能进行对比分析，
挑选出能满足飞行器空气动力学要求的翼型。选择翼型时通常要考虑以
下因素：
1．翼型总体外形的考虑
2．翼型几何参数的考虑
2．避免发生音障的限制
多旋翼无人机前飞时，向前转到正侧方的前行桨叶相对气流速度是
转动线速度加上前飞速度，如果飞行速度太快，使旋翼桨叶桨尖速度达
到音速的十分之九，即马赫数为0.9，局部气流的速度可能就达到音速，
产生局部激波，从而使气动阻力剧增。
3．避免机体过分倾斜的限制
由于多旋翼无人机向前飞行姿态的控制是由机体整体向前倾斜的角
）与焦点（F）重合。对于非对称翼型来说两者不重合。压力
中心（p）位置与焦点（F）的关系式
x p (C m C y ) (C m 0 C y ) x F
影响翼型空气动力的因素（1）
1．雷诺数Re
雷诺数（Reynolds number）是一种可用来表征流体流动情况的无量
纲数，以Re表示。在流体力学中，雷诺数Re是指给定来流条件下，流
油动与电动多旋翼无人机的比较
油动多旋翼无人机与电动多旋翼无人机都是目前市场上广泛受到
无人机培训课件PPT模板飞机大疆多旋翼入门安全操作实践指南教程 (1)
PHANTOM3 PROFESSIONAL & ADVANCED
无人机航拍摄影器材介绍
COMPANY：中国XXXX技有限公司 DESIGNER: xxx设计 DATE: 2038-4-7
2
深圳市大疆创新科技有限公司 (简称DJI大疆创 新) ，以“THE FUTURE OF POSSIBLE（未来无 所不能）”为主旨，乃全球领先得飞行影像系统 独家先驱，创生于中国深圳，植根于改革创新得 精神，优越于尊重梦想、追求纯粹得企业文化。 从无人机飞控系统到整体航拍方案、从多轴云台 到高清图传，DJI大疆创新以“飞行影像系统” 为核心发展方向，其产品已被广泛用于航拍、电 影、农业、地产、新闻、消防、救援、能源、遥 感测绘、野生动物保护等领域，并不断地融入新 得行业应用。DJI大疆创新在全球无人机市场独 占鳌头，产品不断推陈出新，成功步入千家万户， 享誉100多个国家，重新定义了“中国制造”得 魅力内涵。 创立至今，DJI大疆创新在北京、香港、美国、 德国、日本均设有分公司，仅深圳总部就拥有超 过2000名员工。这些源源不断得拓疆者以梦想 为源动力，开辟出一片纯净、创新得乌托邦，吸
优化得智能操控体验
集成行业领先得飞行控制技术，支持一键起飞 和降落，
并具有智能得失控保护功能。
自动起飞
轻触 DJI Pilot App 一键起飞按钮，系统 自动启动电机，飞机将自动起飞并在预定 高度定点悬停，这时您可以开始自由操控 飞机得航向等动作。
一键返航
在 GPS 信号足够好，且在起飞时成功记录 返航点得情况下，可通过一键返航按钮， 轻松实现飞机自动返航和降落。
7
实时高清画面传输 Phantom 3 搭载了备受摄影师称赞得 DJI 高 清图传技术，只需将移动设备 与遥控器相连接，即可使用 DJI Pilot App 实时查看 720P 得高清航拍画面。
无人机航拍摄影器材介绍
COMPANY：中国XXXX技有限公司 DESIGNER: xxx设计 DATE: 2038-4-7
2
深圳市大疆创新科技有限公司 (简称DJI大疆创 新) ，以“THE FUTURE OF POSSIBLE（未来无 所不能）”为主旨，乃全球领先得飞行影像系统 独家先驱，创生于中国深圳，植根于改革创新得 精神，优越于尊重梦想、追求纯粹得企业文化。 从无人机飞控系统到整体航拍方案、从多轴云台 到高清图传，DJI大疆创新以“飞行影像系统” 为核心发展方向，其产品已被广泛用于航拍、电 影、农业、地产、新闻、消防、救援、能源、遥 感测绘、野生动物保护等领域，并不断地融入新 得行业应用。DJI大疆创新在全球无人机市场独 占鳌头，产品不断推陈出新，成功步入千家万户， 享誉100多个国家，重新定义了“中国制造”得 魅力内涵。 创立至今，DJI大疆创新在北京、香港、美国、 德国、日本均设有分公司，仅深圳总部就拥有超 过2000名员工。这些源源不断得拓疆者以梦想 为源动力，开辟出一片纯净、创新得乌托邦，吸
优化得智能操控体验
集成行业领先得飞行控制技术，支持一键起飞 和降落，
并具有智能得失控保护功能。
自动起飞
轻触 DJI Pilot App 一键起飞按钮，系统 自动启动电机，飞机将自动起飞并在预定 高度定点悬停，这时您可以开始自由操控 飞机得航向等动作。
一键返航
在 GPS 信号足够好，且在起飞时成功记录 返航点得情况下，可通过一键返航按钮， 轻松实现飞机自动返航和降落。
7
实时高清画面传输 Phantom 3 搭载了备受摄影师称赞得 DJI 高 清图传技术，只需将移动设备 与遥控器相连接，即可使用 DJI Pilot App 实时查看 720P 得高清航拍画面。
无人机基础教程ppt1.3旋翼无人机的结构和原理
13 旋翼无人机飞行原理
滚转运动：当飞行器向左倾斜时，拉力在水平方向上的分力使得飞行器得以向左平移。同 理可以实现飞行器的向右平移。
偏航运动：当飞行器需要改变航向的时候，通常是借助于反扭力实现的。通过改变对角的 电机转数来破坏反扭力的平衡，使得飞行器向着扭力强得一侧旋转。
无人机 WURENJI 谢谢观看~
01 旋翼无人机基本组成
旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个 或三个以上的独立动力系统来进行各种控制 动作，不同于固定翼，旋翼机械结构简单， 只需要协调电机之间的转速即可实现控制。 它主要由支撑部分、执行部分、能源和调速 部分和控制部分四部分组成。
02 旋翼无人机基本组成
支撑部分
旋翼无人机支撑部分包括： 机架、起落架。
பைடு நூலகம்
09 旋翼无人机飞行原理
反扭：当螺旋桨受到电机驱动而旋转的时候，会对电机产生一个相反的扭力，使得电机朝 相反的方向旋转。这种现象叫做反扭现象。当机臂一端固定的驱动装置使螺旋桨产生旋转运动 的时候，机臂会以电机轴为中心发生与螺旋桨转动方向相反的相对转动。
10 旋翼无人机飞行原理
当一对机臂的两端固定两个 同向旋转的螺旋桨时，机臂会以自 为中点为旋转中心产生与螺旋桨旋 转方向相反的自转运动。
06 旋翼无人机基本组成
执行部分
旋翼无人机执行部分包括： 电池、电调。
电池：电池是无人机的供电 装置，给电机和机载电子设备供 电。
电调：电子调速器，将飞控 的控制信号，转变为电流信号， 用于控制电机转速。
07 旋翼无人机基本组成
控制部分
旋翼无人机执行部分包括： 遥控装置、GPS。
遥控装置：遥控设备用于对 无人机发送各种控制指令，是人 与飞行器之间的连接设备。
多旋翼无人机简介ppt课件
机架
Q250
F450
S500
F550
飞越650
飞越T810
大疆s900
某1200
电机
郎宇x2212 kv 980
大疆 2312 kv 980
T-motor 3508 kv 380
蝎子4025 kv 1100
飓风U7 kv490
Kontronik电机 规格未知
电机标识解释
外转子永磁无刷电机。
数字前两位表示电机电机定 子的直径，后两位表示定子 的高度
2机标识解释kv无刷电机kv值定义为转速伏意思为输入电压增加1伏特无刷电机空转转速增加的转速值外转子永磁无刷电机数字前两位表示电机电机定子的直径后两位表示定子的高度螺旋桨apc1047tm2892碳纤维桨乾丰电动木桨螺旋桨标识解释数字前两位代表长的直径后两位表示桨角几何螺距顺时针cw逆时针ccw螺距电池3s11mah 25C
S：串联 P：并联 mah：容量，即多少毫安可放电多少小 时 C：放电倍率
郎宇x2212 kv980电机力效
tmU7电机 kv490 电机力效表
电子调速器（电调）
好盈乐天20A电调
好盈天行者40A电调
飞控基本工作原理
姿态：描述一个刚体坐标系和参考 坐标系之间的角度位置关系。也就 是pitch（俯仰）、YAW（航向）、 ROLL（横滚）。
航模零部件基本认识及 多旋翼组装原理
什么是多旋翼?
多旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个或三 个以上的独立动力系统来进行各种控制动作， 不同于单旋翼，多旋翼机械结构简单，只需要 协调电机之间的转速即可实现控制。系统高度 智能，飞行器姿态保持能力较高，具有非常广 阔的使用领域和研究价值。
认识多旋翼的各个部件
Q250
F450
S500
F550
飞越650
飞越T810
大疆s900
某1200
电机
郎宇x2212 kv 980
大疆 2312 kv 980
T-motor 3508 kv 380
蝎子4025 kv 1100
飓风U7 kv490
Kontronik电机 规格未知
电机标识解释
外转子永磁无刷电机。
数字前两位表示电机电机定 子的直径，后两位表示定子 的高度
2机标识解释kv无刷电机kv值定义为转速伏意思为输入电压增加1伏特无刷电机空转转速增加的转速值外转子永磁无刷电机数字前两位表示电机电机定子的直径后两位表示定子的高度螺旋桨apc1047tm2892碳纤维桨乾丰电动木桨螺旋桨标识解释数字前两位代表长的直径后两位表示桨角几何螺距顺时针cw逆时针ccw螺距电池3s11mah 25C
S：串联 P：并联 mah：容量，即多少毫安可放电多少小 时 C：放电倍率
郎宇x2212 kv980电机力效
tmU7电机 kv490 电机力效表
电子调速器（电调）
好盈乐天20A电调
好盈天行者40A电调
飞控基本工作原理
姿态：描述一个刚体坐标系和参考 坐标系之间的角度位置关系。也就 是pitch（俯仰）、YAW（航向）、 ROLL（横滚）。
航模零部件基本认识及 多旋翼组装原理
什么是多旋翼?
多旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个或三 个以上的独立动力系统来进行各种控制动作， 不同于单旋翼，多旋翼机械结构简单，只需要 协调电机之间的转速即可实现控制。系统高度 智能，飞行器姿态保持能力较高，具有非常广 阔的使用领域和研究价值。
认识多旋翼的各个部件
多旋翼无人机培训教材ppt
多 旋 翼 飞 行 原 理
2021/8/12
俯仰运动，即前后控制
在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转 速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力 改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼 3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理， 当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实 现飞行器的俯仰运动。
多 旋 翼 飞 行 原 理
2021/8/12
横滚运动，即左右控制
与图（b）的原理相同，在图（c）中，改变电机2和电机4的转速，保持 电机1和电机3的转速不变，便可以使机身绕x轴方向旋转，从而实现飞行器横 滚运动。
多 旋 翼 飞 行 原 理
2021/8/12
偏航运动，即旋转控制
四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程
全世界都在造无人机！
80—90年代，除了美国和以色列外，其他国家的许多飞机制造公司也在从事 无人机的研制与生产。
西方国家中在无人机研制与生产领域占据领先位置的是美国。今天，美军有
用于各指挥层次––从高级司令部到营、连长的全系列无人侦察机。许多无人机可
无 人
以携带制导武器（炸弹、导弹）、目标指示和火力校射装置。最著名的是“捕食
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
2021/8/12
电调
电调全称电子调速器，英文electronic speed controller,简称ESC。在整 个飞行系统中，电调主要提供驱动电机的指令，来控制电机，完成规定的速度 和动作等。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
2021/8/12
2021/8/12
俯仰运动，即前后控制
在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转 速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力 改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼 3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理， 当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实 现飞行器的俯仰运动。
多 旋 翼 飞 行 原 理
2021/8/12
横滚运动，即左右控制
与图（b）的原理相同，在图（c）中，改变电机2和电机4的转速，保持 电机1和电机3的转速不变，便可以使机身绕x轴方向旋转，从而实现飞行器横 滚运动。
多 旋 翼 飞 行 原 理
2021/8/12
偏航运动，即旋转控制
四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程
全世界都在造无人机！
80—90年代，除了美国和以色列外，其他国家的许多飞机制造公司也在从事 无人机的研制与生产。
西方国家中在无人机研制与生产领域占据领先位置的是美国。今天，美军有
用于各指挥层次––从高级司令部到营、连长的全系列无人侦察机。许多无人机可
无 人
以携带制导武器（炸弹、导弹）、目标指示和火力校射装置。最著名的是“捕食
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
2021/8/12
电调
电调全称电子调速器，英文electronic speed controller,简称ESC。在整 个飞行系统中，电调主要提供驱动电机的指令，来控制电机，完成规定的速度 和动作等。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
2021/8/12
多旋翼无人机技术基础1ppt课件
（1）管制空域
（2）监视空域
（3）报告空域
精选ppt课件
15
无人机飞行空域划分和分类管理
（1）无人机飞行空域划分
①视距内运行（Visual Line of Sight operations，VLOS） ②超视距运行（Extended VLOS，EVLOS） ③融合空域
④隔离空域
⑤人口稠密区
⑥重点地区
（1）自然系统
（2）人造系统
（3）复合系统
（4）静态系统与动态系统
（5）封闭系统与开放系统
（6）实体系统与虚拟系统
2．系统论的基本理论
（1）整体的功能不等于各部分功能之总和
（2）系统的结构决定系统的功能
（3）动态观点
（4）最优化观点
精选ppt课件
3
控制论的基本概念
1．控制和控制论的定义
控制是施控者作用于受控对象的一种主动行为，使受控 对象按照施控者的意愿行动。
⑦机场净空区
（2）无人机飞行管理的分类：共分为七类
（3）无须证照管理的无人机
①Ⅰ类无人机（空机重量和起飞全重小于1.5千克）。
②在室内、拦网内等隔精离选空ppt间课件运行的无人机。
16
无人机飞行管理的要求
①无人机云系统（简称无人机云） ②电子围栏 ③主动反馈系统 ④被动反馈系统 ⑤民用无人机驾驶员资格要求 ⑥禁止洒驾 ⑦控制能力要求
④全国大学生机器人电视大赛。
⑤中国教育机器人大赛。
⑥全国青少年科普竞赛。
⑦ABB杯自动化大赛。 ⑧中国机器人大赛。
（2）软件技术
（3）硬件成本
精选ppt课件
12
多旋翼无人机典型案例
1．TXJ-ZB-01植保型油动变距多旋翼无人机
（2）监视空域
（3）报告空域
精选ppt课件
15
无人机飞行空域划分和分类管理
（1）无人机飞行空域划分
①视距内运行（Visual Line of Sight operations，VLOS） ②超视距运行（Extended VLOS，EVLOS） ③融合空域
④隔离空域
⑤人口稠密区
⑥重点地区
（1）自然系统
（2）人造系统
（3）复合系统
（4）静态系统与动态系统
（5）封闭系统与开放系统
（6）实体系统与虚拟系统
2．系统论的基本理论
（1）整体的功能不等于各部分功能之总和
（2）系统的结构决定系统的功能
（3）动态观点
（4）最优化观点
精选ppt课件
3
控制论的基本概念
1．控制和控制论的定义
控制是施控者作用于受控对象的一种主动行为，使受控 对象按照施控者的意愿行动。
⑦机场净空区
（2）无人机飞行管理的分类：共分为七类
（3）无须证照管理的无人机
①Ⅰ类无人机（空机重量和起飞全重小于1.5千克）。
②在室内、拦网内等隔精离选空ppt间课件运行的无人机。
16
无人机飞行管理的要求
①无人机云系统（简称无人机云） ②电子围栏 ③主动反馈系统 ④被动反馈系统 ⑤民用无人机驾驶员资格要求 ⑥禁止洒驾 ⑦控制能力要求
④全国大学生机器人电视大赛。
⑤中国教育机器人大赛。
⑥全国青少年科普竞赛。
⑦ABB杯自动化大赛。 ⑧中国机器人大赛。
（2）软件技术
（3）硬件成本
精选ppt课件
12
多旋翼无人机典型案例
1．TXJ-ZB-01植保型油动变距多旋翼无人机
多旋翼无人机入门实践 ppt课件
ppt课件
4
主流机型样例
美国“火力侦察兵”无人机
美国“全球鹰”无人机
大疆“精灵”无人机
ppt课件
5
多旋翼无人机构造
多旋翼飞行器主要由机架、电机、飞控和旋翼组成，为了满足实际飞行需要，一般还需要配备电池、遥控及航拍系统。
电机
电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种 典型的机电一体化产品。在整个飞行系统中， 起到提供动力的作用。
多旋翼无人机入门实践
ppt课件
1
目录
contents
01 基本组成 飞行原理 02
03 飞行控制系统 实操 04
ppt课件
2
01
基本组成
ppt课件
3
无人机机型分类
直升机、固定式和多旋翼的区别
直升机
固定式
旋翼式
单旋翼带尾桨的直升机，优点是 速度快，油动载重大，滞空时间 长，缺点是不易操作，巨大螺旋 桨杀伤力大，噪音重，适合专业 飞手用来大型设备的搭载。
ppt课件
13
03
飞行控制系统
ppt课件
14
飞行控制系统组成
飞行控制系统通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。
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、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
旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋 翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同， 四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安 放飞行控制计算机和外部设备。
四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时，电 机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺 效应和空气动力扭矩效应均被抵消。电机1和电机3作逆时 针旋转，电机2和电机4作顺时针旋转，规定沿 x轴正方向 运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电 机转速提高，在下方表示此电机转速下降。
多旋翼无人机技术基础教学课件
多旋翼无人机共轴旋翼分析
为了在不增大多旋翼无人机体积的情况下使多旋翼无人机的马力（总 功率）更大，最简单的办法是把两个旋翼上下叠放。由发动机通过传动系 统分别驱动两个大小相同、转向相反的旋翼转动，使它们产生的反扭矩相 互抵消。多旋翼无人机采用共轴式双旋翼的方式，共轴反桨的上下一对旋 翼的气流之间存在着相互干扰，这种气流干扰依据飞行状态的不同，对动 力组合的效率影响有好有坏，其特点如下：
多旋翼无人机动力装置分析
由于对多旋翼无人机新型号的结构大小、飞行空域、速 度、高度和用途等性能和使用功能的要求不同，因此选用的 动力装置也不同。多旋翼无人机常用的发动机有电动机和燃 油发动机两大类，其中电动机有直流无刷电机和直流有刷电 机两类；燃油发动机有活塞式发动机和涡轮轴发动机两大类
（1）直流电动机
涵道式无人机分析
涵道式无人机总体布局为涵道风扇式结构，主要由上载荷仓、下载荷 仓、涵道风扇系统和机体支架4部分组成。上部为圆柱形载荷仓，可以用 来安装摄像装置、飞行控制器以及各种电子设备供电电源等，涵道中间安 装了发动机、螺旋桨以及导流片等。螺旋桨由发动机直接驱动，下部载荷 仓内部装载了姿态测量传感器包括3轴陀螺仪、3轴加速度计以及3轴磁强 计、GPS模块、气压传感器等，涵道内部是周向分布的8~12个导流片，控 制舵片分布在导流片的下方，用来产生滚转、俯仰和偏航力矩。
多旋翼无人机设计要求
一项成功的设计，应满足多方面的要求。这些要求有社 会发展方面的，有产品性能、功能、质量、效益方面的， 也有使用要求或制造工艺要求，主要包括：
（1）社会发展要求 （2）安全性要求 （3）可靠性要求 （4）经济效益要求 （5）使用要求 （6）制造工艺要求
多旋翼无人机设计的基本原则
（1）悬停状态效率提高 （2）前飞状态效率降低 （3）机体体积减小
无人机操控技术课件第3章飞行原理与性能第5节多旋翼基础知识
要完全杜绝和排除此类问题也比较困难，因为现有 小尺度的多旋翼，几乎100%时开环结构，无法检测到每 个电机是否转速正常。
5.2.3 动力系统—电调
建议最基础测试电机与电调兼容性的方案： 在地面拆除螺旋桨，姿态或增稳模式启动，启 动后油门推至50%，大角度晃动机身、快速大范围 变化油门量，使飞控输出动力。仔细聆听电机转动 声音，并测量电机温度，观察室否出现缺相。 在调试前，用遥控器设置电调时，需要接上电 机。
5.3 多旋翼气动布局—Y字型、H字型
Y型
优点：动力组较少，成本 低；外形炫酷，前方视线开阔。
缺点：尾旋翼需要使用一 个舵机来平衡扭矩，增加了机 械复杂性和控制难度。
H型
H型比较容易设计成折叠 结构，且拥有X型相当的特点。
5.3 多旋翼气动布局—4\6\8旋翼
单纯从气动效率出发，旋翼越大，效率越高，同样 起飞重量的4轴飞行器比8轴飞行器的效率高，故轴数越 多载重能力不一定越大。
一般锂聚合物电池上都有2组线。1组是输出线（粗， 红黑各1根）；1组是单节锂电引出线（细，与S数有关）， 用以监视平衡充电时的单体电压。
多轴飞行器飞行中，图像叠加OSD信息显示的电压 一般为电池的负载电压。
5.2.3 动力系统—电池
锂电池在使用时必须串联才能达到使用电压需要，因此 聚合物电池需要专用的充电器，尽量选用平衡充电器。 根据充电原理的不同分为串型式平衡充电器和并行式平衡充 电器。并行式平衡充电器使被充电的电池块内部每节串联电 池都配备一个单独的充电回路，互不干涉，毫无牵连。
5.2.2 飞控系统—飞控软件
飞控
基本情况
优点
缺点
KK飞控
开源，只使用 三个成本低廉
的单轴陀螺
价格便宜，硬件 结构简单
5.2.3 动力系统—电调
建议最基础测试电机与电调兼容性的方案： 在地面拆除螺旋桨，姿态或增稳模式启动，启 动后油门推至50%，大角度晃动机身、快速大范围 变化油门量，使飞控输出动力。仔细聆听电机转动 声音，并测量电机温度，观察室否出现缺相。 在调试前，用遥控器设置电调时，需要接上电 机。
5.3 多旋翼气动布局—Y字型、H字型
Y型
优点：动力组较少，成本 低；外形炫酷，前方视线开阔。
缺点：尾旋翼需要使用一 个舵机来平衡扭矩，增加了机 械复杂性和控制难度。
H型
H型比较容易设计成折叠 结构，且拥有X型相当的特点。
5.3 多旋翼气动布局—4\6\8旋翼
单纯从气动效率出发，旋翼越大，效率越高，同样 起飞重量的4轴飞行器比8轴飞行器的效率高，故轴数越 多载重能力不一定越大。
一般锂聚合物电池上都有2组线。1组是输出线（粗， 红黑各1根）；1组是单节锂电引出线（细，与S数有关）， 用以监视平衡充电时的单体电压。
多轴飞行器飞行中，图像叠加OSD信息显示的电压 一般为电池的负载电压。
5.2.3 动力系统—电池
锂电池在使用时必须串联才能达到使用电压需要，因此 聚合物电池需要专用的充电器，尽量选用平衡充电器。 根据充电原理的不同分为串型式平衡充电器和并行式平衡充 电器。并行式平衡充电器使被充电的电池块内部每节串联电 池都配备一个单独的充电回路，互不干涉，毫无牵连。
5.2.2 飞控系统—飞控软件
飞控
基本情况
优点
缺点
KK飞控
开源，只使用 三个成本低廉
的单轴陀螺
价格便宜，硬件 结构简单
多旋翼无人机培训
飞行器参数
机型：多旋翼
动力：动
机身重量：11Kg 轴径: 1450mm 产品翼展尺寸：2100mm 最大起飞重量：21Kg 最大载荷重量：10Kg 最大飞行速度: 12m/s 最大相对飞行高度：1000m 最大工作海拔：5000m 最大抗风等级: 6级 最大飞行半径: 10km 视频传输距离：10～25km 最大续航时间: 50Min 工作环境温度：-30℃～+60℃
无人机在消防领域扮演的角色越来越重要，可以弥补传统消防方 式的不足，具有响应快速、高空侦查及灭火的特点。
根据执行任务的特点，覆盖消防、救助及物资运输的不同领域，研制的无人机 分为三类：
5 - 10 kg 载荷无人机
70 - 110kg 载荷无人机
150kg 以上大载荷无人机
小载重无人机，机动性灵活，可快速部署并进入目标区域工作。根据使用需要， 可分别搭载热成像及可见光一体摄像机、喊话装置、定点空投装置、测风仪、 测温仪、有毒气体探测仪、简易火灾救护装置等载荷。主要用于灾情勘察，快 速评估现场火情，提供实时高清现场视频给决策者进行正确指挥。 具备火场自主避障及避温能力。
飞行控制系统包含主控器、GPSCompass Pro、
PMU(PowerManagement Unit) 和 LED 四个模块，外接两套升级套 件(内含 IMU Pro 和 GPSCompass Pro 模块),形成三余度冗 余系统，配合软件解析余度实现6 路冗余导航系统。
三余度设计系统，可靠性高
控制精准，容错性强
工业系统解决方案，全面兼容DJI SDK
大载重无人机，可同时携带多种载荷。主要用于直接参与消防灭火任务，人员 紧急转移救助，也可用于急救物资运输。 特点为续航时间长，载重能力大，可根据实际需要，进行不同载荷集成。
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LiPo
S：串联 P：并联 mah：容量，即多少毫安可放电多少 小时 C：放电倍率
郎宇x2212 kv980电机力效
tmU7电机 kv490 电机力效表
电子调速器（电调）
好盈乐天20A电调
好盈天行者40A电调
飞控基本工作原理
姿态：描述一个刚体坐标系和参考 坐标系之间的角度位置关系。也就 是pitch（俯仰）、YAW（航向）、 ROLL（横滚）。
遥控器
天地飞9
Futaba t8fg
牢记！ 1通道----横滚、副翼（A）（roll） 2通道----俯仰、升降（E）（Pitch） 3通道----油门 （T） 4通道----航向、偏航（R）（Yaw）
多旋翼遥控器ห้องสมุดไป่ตู้置
一、务必为固定翼模式。 二、通道正反。 三、对功能及模式转换分配。 四、失控保护。
KV 无刷电机KV值定义为 转速/伏，意思为 输入电压增加1伏特，无刷电机空转转速 增加的转速值。
螺旋桨
apc 1047
乾丰电动木桨
TM 2892 碳纤维桨
螺旋桨标识解释
顺时针（CW）
逆时针（CCW）
数字前两位代表长的 直径，后两位表示桨 角（几何螺距).
螺距
电池
3S 11.1V 55.5wh 5000mah 25C
飞越650
飞越T810
大疆s900
某1200
电机
郎宇x2212 kv 980
大疆 2312 kv 980
T-motor 3508 kv 380
蝎子4025 kv 1100
飓风U7 kv490
Kontronik电机 规格未知
电机标识解释
外转子永磁无刷电机。
数字前两位表示电机电机定 子的直径，后两位表示定子 的高度
其他组成部分
图传
数传
osd
地面图像显示
常见的多旋翼种类
四旋翼接线方式及控制原理
航拍
云台
电力巡线以及电缆架设
大疆s1000飞行器技术参数
算法：也就是姿态转换方法，控制器 如何采集姿态传感器数据，并对其进 行融合，根据融合的数据判断自身的 运动状态。
常见的飞控传感器有：角速度计、加 速度计、气压传感器、GPS、电子罗 盘、超声波传感器、光流传感器等。
角速度传感器
俗称陀螺仪，是一种测量角度以及维持方向的装置
PID控制
飞控解码出姿态传感器的数据之后，随即将两 者进行融合的结果对姿态进行相应的调整，通 过信号对电调进行控制，这种控制方式就叫做 PID控制。 P(比例) I（积分） D（微分）
什么是多旋翼?
多旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个或三 个以上的独立动力系统来进行各种控制动作， 不同于单旋翼，多旋翼机械结构简单，只需要 协调电机之间的转速即可实现控制。系统高度 智能，飞行器姿态保持能力较高，具有非常广 阔的使用领域和研究价值。
认识多旋翼的各个部件
机架
Q250
F450
S500
F550