YS09系列自动驾驶仪用户手册零度智控

1、YS09系列自动驾驶仪用户手册V1.0零 度 智 控 （ 北 京 ） 智 能 科 技 有 限 公 司Zero UAV (Beijing) Intelligence Technology Co.,Ltd.2015年 4 月编制目 录1 免责声明 . 12 简介 . 22.1 YS09 自动驾驶仪系统特性 . 22.2 手册使用指南 . 33 系统原理示意图 . 44 飞控产品清单 . 55 飞控部件介绍与组装 . 65.1 飞控盒安装指南 . 65.1.1 飞控盒安装 . 65.1.2 飞控盒连接说明 . 65.2 其他相关硬件介绍 . 75.2.1 电源部分 . 75.2.2 通讯链路 -数字

2、电台部分 . 75.2.3 GPS 部分 . 95.2.4 空速部分 . 96 接线说明 . 107 遥控器设置 . 118 地面站介绍 . 128.1 硬件说明 . 128.2 地面站软件简介 . 128.3 地面站软件安装 . 138.4 地面站软件详解 . 138.4.1 菜单栏 . 138.4.2 工具栏 . 138.4.3 状态栏 . 148.4.4 基本数据栏 . 148.4.5 详细数据栏 . 158.4.6 地图区域 . 158.5 地面站软件参数说明 . 158.5.1 文件菜单参数说明 . 158.5.2 查看菜单参数说明 . 168.5.3 工具菜单参数说明 . 188.

3、5.4 地图菜单参数说明 . 198.5.5 设置菜单参数说明 . 19零度智控（北京）智能科技有限公司 | 18.5.6 捕获菜单参数说明 . 218.5.7 帮助菜单参数说明 . 219 相关操作说明 . 229.1 文件菜单 . 229.1.1 打开串口 . 229.1.2 关闭串口 . 239.1.3 相片数据回放 . 239.2 查看菜单 . 249.2.1 开/关接收机 . 259.2.2 开伞、停车 . 259.3 工具菜单 . 269.3.1 设计航线 . 269.3.2 上传/保存航线 . 289.3.3 验证航线 . 299.3.4 加载航线 . 299.3.5 加载上传拍

4、照点 . 309.4 地图菜单 . 329.4.1 位置搜索 . 329.4.2 下载地图 . 329.4.3 其他功能 . 339.5 设置菜单 . 339.5.1 参数设置 . 339.5.2 参数保存 . 349.5.3 参数载入 . 349.5.4 高度空速清零 . 349.5.5 陀螺清零 . 359.5.6 姿态测试 . 369.5.7 舵机反向 . 369.5.8 温度下载 . 369.5.9 语音设置 . 379.5.10 升级飞控 . 379.6 捕获菜单 . 389.7 帮助菜单 . 399.7.1 飞控安装向导 . 399.7.2 关于 . 409.8 任务载荷 . 40

5、9.8.1 正摄云台的安装与调整 . 409.8.2 拍照 . 402 | 零度智控（北京）智能科技有限公司9.8.3 取照 . 409.9 飞行控制方式 . 4110 现场调试（重要） . 4210.1 开机 . 4210.2 手操阶段 . 4310.3 紧急情况处理 . 4411 简易飞行流程参考 . 4612 典型应用 . 47附录 . 48附录 A YS09 自动驾驶仪出厂默认参数组 . 48附录 B PID 介绍 . 48附录 C 拼接图片示例 . 50附录 D 更新说明 . 50零度智控（北京）智能科技有限公司 | 31 免责声明危险感谢您购买零度产品。 本产品为特殊控制物项， 错

6、误操作可能导致物品损害， 人员受伤甚至死亡，用户须承担相应的刑事责任。本产品不适合未满 18 周岁的未成年人使用。为了更好的使用此设备并确保您的安全， 使用前请仔细阅读说明书， 或向当地产品经销商或生产商咨询。您可直接登录零度官网（ ）查询产品相关信息。警告请把电器部件放在儿童触及范围之外；确保飞行器飞行时远离人群及危险物品，建议您在专用的飞行场地飞行；切勿在饮酒、疲劳或其他精神状态不佳的情况下进行任何操作；请严格按产品手册进行操作；飞行前请确保供电系统及其他功能模块连接正确，否则可能造成设备的烧毁；切勿在恶劣环境下飞行；请勿改变自动驾驶仪的结构，如改变，后果自

7、负。1. 本产品为特殊控制物项， 用户将为使用本产品的一切行为负全部责任， 对于直接或间接使用本产品造成的后果厂家不承担任何责任。2. 本产品使用过程中，对于造成违反公共秩序或公共安全的行为，用户须承担法律责任。3. 对于以下几种情形，我们不提供任何技术支持和安全承诺：（1）通过非正规代理商或非正常渠道获取本产品的单位或个人；（2）未经授权改装、调试和更换零件的产品；（3）保修卡，序列号或飞行数据丢失的产品；（4）由于个人操作失误或自然灾害不可抗拒的因素造成人身伤害及财产损失。零度智控（北京）智能科技有限公司 | 免责声明 12 简介简要介绍飞控系统特性，了解飞控功能及应用。2.1 YS09

8、自动驾驶仪系统特性集成 4Hz 更新率 GPS ，可扩展北斗、 GLONASS 组合导航；集成数字式空速、气压传感器，高度测量可扩展无线电高度计；集成低成本低重量 IMU ，通过带 GPS 修正的 Kalman 滤波计算最贴近真实情况的飞机姿态，消除瞬时加速度、陀螺漂移对姿态计算的影响；使用跳频遥控信道传输遥控指令，跳频 902930MHz ，屏弃普通无线遥控器，相当于扩展了跳频抗干扰遥控增程器，遥控控制距离增强到电台的控制距离 (地对空1050km 以上)，抗干扰性极强抗干扰性极强，在电磁环境复杂地区仍然能安全可靠的手动遥控无人机；定位系统可扩展差分 GPS ，实现精准航线控制与自动滑降；可

9、外接高精度惯性导航组件， 各类 AHRS 、垂直陀螺， 并可外接涡喷发动机电子控制单元（ ECU ）；定时、定距相机拍照控制，并在机上保存拍照时的飞机遥测参数；实时修改、上传航线，实时调整飞行控制参数；飞行操控手的所有操作动作均有数字记录，可回放分析操控过程；实时显示 3 轴加速度值、 3 轴陀螺值等 IMU 传感器信息；多种 PID 组合控制算法；用户可设置的安全保护功能；电压监控、发动机转速监控，发动机灭车、意外安全保护；多通道舵机输出；支持完全副翼转弯、 压坡度横滚转弯， 支持常规、 V 尾、H 尾、三角翼等各种布局；搭载在系留平台高空悬浮 7 天考核， 经过军品装备验收程序严格考核，

10、高低温、 振动、冲击、电磁兼容等各项指标符合国军标。2 简介 | 零度智控（北京）智能科技有限公司2.2 手册使用指南本手册共十二章，主要内容如下：第三章：系统原理示意图；第四章：产品清单；第五章： 使用前的安装， 将介绍如何把 YS09 自动驾驶仪安装在用户的飞行器上， 并与飞行器系统的其他部分正确连接。 用户将 YS09 自动驾驶仪安装于飞行器上之前， 应仔细阅读本章内容。第六章：接线说明；第七章：遥控器设置；第八章：地面站介绍；第九章：地面站软件的使用，将介绍 YS09 软件的各项功能和相应的使用方法，包括遥测操作、 记录及回放操作、 地图设置、 航线编辑、 航线上传及下载、 姿态遥控等

11、内容。第十章：介绍现场调试过程；第十一章：参考飞行流程；第十二章：典型应用。零度智控（北京）智能科技有限公司 | 简介 33 系统原理示意图本系统原理图如 图 1 所示。横滚角，俯仰角 飞控运算控制航姿仪遥控信号 舵机 飞行器飞控系统空速，气压高度压力传 感器GPS经纬度，高度，速度，时间遥控信号控制指令接收机RS232飞行状态云台锁定自动拍照云台CCD 电 台 通讯链路 2相机视频信号图传设备定制任务新任 务远端地面站通讯链路 1视频信号电 台232S控制指令 飞行状态R显示器遥控信号遥控器 控制指令PC地面站飞控系统 RS232电源图 14 系统原理示意图 | 零度智控（北京）智能科技有限

12、公司4 飞控产品清单YS09 自动驾驶仪标配（含电台）清单如下所示。硬件 软件（需下载）飞控盒X1 减震架X1内置主控制器； 减轻飞控震动。配合外围电子设备实现自动驾驶仪的功能。连接线X1 套共有9条外接连线，连线接口处贴有名称标签；用于连接飞控盒与标签上相应功能的设备。GPS 天线X1 继电器开关 X1 个上图中，继电器开关已接入连接线中，带黄色方块 连接飞控盒面板 SMA 接口，用于接收 GPS 信号。的一段连线为继电器开关，用作熄火开关。转速传感器 X1 个 电台（含天线） X1对上图中，转速传感器已接入连接线中，带有黑色长 433 电台1对，含 7db 全向吸盘天线 1根、12V适配器

13、条状接口的一段连线为转速传感器。 1个、天上线 1根、地上线 1根。地面站软件零度智控（北京）智能科技有限公司 | 飞控产品清单 55 飞控部件介绍与组装5.1 飞控盒安装指南5.1.1 飞控盒安装将飞控盒固定于减震架上，水平放入机舱内。安装时，飞控盒箭头指向为机头方向。飞控盒外观如 图 2 所示。图 25.1.2 飞控盒连接说明飞控共有 9 条外接连线，连线接口处贴有名称标签，外观如 图 3 所示。外接连线与飞控盒的接线情况如下表所示。图 3连线编号 连线名称 飞控盒接口名称 说明1 任务 任务 连接继电器开关 1 个，用作熄火开关2 转速 转速 连接转速传感器 1 个3 升降/方向 升降/

14、方向 连接升降 /方向舵机4 电源（ 12V/ 舵机电 电源 飞控电源 12V ，推荐 3S 锂电；源） 舵机电源外接电源，供电电压6 飞控部件介绍与组装 | 零度智控（北京）智能科技有限公司连线编号 连线名称 飞控盒接口名称 说明4.86V 。5 油门/副翼 油门/副翼 连接油门 /副翼舵机6 照相 照相 连接相机快门线7 SBUS 接收机 仅支持 SBUS 输入。飞控提供 5.7V 电源，切勿给接收机另外供电8 电台 电台 连接电台信号9 开伞 开伞 连接开伞舵机接线图：5油门/ 副翼舵机空速 油门/ 副翼2转速GPS照相转速传感器 6相机快门线81 电台信号 电台飞控盒任务 继电器开关飞

15、控电源舵机电源12V舵机电源SBUS接收机47电源开伞接收机 升降/ 方向93开伞舵机升降/ 方向舵机5.2 其他相关硬件介绍5.2.1 电源部分各设备的供电要求如下所示：飞控： YS09 自动驾驶仪的供电电压是 11.5 18V ，推荐的供电电压是 12V ，可使用 3节锂电池串联供电；电台： 推荐的供电电压是 12V ；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 4.86V ，并与自动驾驶仪的舵机输出共地。5.2.2 通讯链路 -数字电台部分注意若配 433 电台，飞控的波特率必须设置为 38400 。波特率设置，请参见“ 9.1.1 打开串口”。零度智控（北京）智

16、能科技有限公司 | 飞控部件介绍与组装 7本系统的通讯链路并不是 YS09 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。数字电台外观如 图 4 所示。数字电台需准备 1 对，包含配件 7db 全向吸盘天线 1 根、12V 适配器 1 个、天上线 1 根、地上线 1 根、USB 转 RS232 通用串口头 1个（自备），配件外观如 图 5 所示。 图 4图 5YS09 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。YS09 自动驾驶仪与通讯链路之间的异步串行接口是

17、 RS232 ；需要用户为通讯链路提供单独的供电电源。连接数字电台时，要将电台的第五开关拨下来，电台开关键如 图 6 所示。通讯链路的选择基本上取决于用户的具体应用：如果您的飞行器只在半径 15 公里的范围内作业，那么一套普通的数传模块即可。如果您需要在 100 公里外监视飞行器的飞行状态或控制飞行器，则需要一部高级的扩频电台。 图 68 飞控部件介绍与组装 | 零度智控（北京）智能科技有限公司5.2.3 GPS 部分注意GPS 天线必须保证连接牢固，防止丢星现象出现。飞控盒面板 SMA 接口为 GPS 天线接口， 如图 7 所示。 YS09 自动驾驶仪选用平板式 GPS 天线，如图 8 所示

18、。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，应注意将图 7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。图 85.2.4 空速部分飞控盒面板空速管接口用于连接孔径为 46mm 的空速管，接口外观如 图 9 所示。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，必须保证整个图 9气路

19、通畅。零度智控（北京）智能科技有限公司 | 飞控部件介绍与组装 96 接线说明注意当舵机供电电流偏大时 （飞机翼展 4 米以上， 拉力大约 10 公斤），“舵机电源”线须加粗。转速传感器不能直接固定到发动机上，必须固定于发动机磁铁的上方位置。若不连接舵机云台，云台横滚、俯仰线直接悬空即可。SBUS接收机舵机电池3节锂电池数字电台飞机发动机磁铁上部位置油门舵机副翼舵机电台天上线 转速传感器SBUS接线舵机电源线12V线电台接线 转速线油门线副翼线接收机 电源 电台 转速 油门/副翼飞控盒升降/方向 开伞 任务 照相 GPS 空速升降线方向线开伞线任务线云台俯仰线云台横滚线相机线GPS天线空速管继

20、电器开关升降舵机方向舵机开伞舵机发动机点火器舵机云台俯仰接口舵机云台横滚接口相机快门线飞机部分地上部分USB转RS232转接头USB口电脑吸盘天线 数字电台 电台地上线12V适配器电源10 接线说明 | 零度智控（北京）智能科技有限公司7 遥控器设置遥控器必须使用固定翼模式。 FUTABA 遥控器不要进行任何通道的反向， JR 和天地飞遥控器则需要进行全部通道的反向。本手册以 FUTABA 遥控器为例进行设置， 设置 步骤 如下：注意如果舵机安装反了，不能在遥控器里设置反向，而是通过地面站设置，具体操作请参见“9.5.7 舵机反向”。1. 将遥控器的 CH5 设到一个 2 段开关。2. 将遥控

21、器的 CH7 设到一个旋钮开关，控制开伞。3. 将遥控器的 CH8 设到一个旋钮开关，控制发动机熄火。4. 设置失控保护：将遥控器的 CH5 设在自动档。零度智控（北京）智能科技有限公司 | 遥控器设置 118 地面站介绍8.1 硬件说明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（由用户提供） 。地面站示意图如 图 10 所示。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。图 10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，

22、 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。8.2 地面站软件简介YS09 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12 地面站介绍 | 零度智控（北京）智能科技有限公司飞行航线（航点） ；控制任务载荷；回放飞行数据及照片数据。8.3 地面站软件安装注意安

23、装地面站前，请先下载并安装 Google 地球。地面站安装步骤如下：1. 在官网（ ) 下载专区下载固定翼 PC 版地面站软件。2. 解压后，双击“ZERO-TECH 固定翼地面站 .exe ”即可打开使用，主界面如图 11 所示。图 118.4 地面站软件详解地面站整个界面主要包括六个区域：菜单栏、工具栏、状态栏、基本数据、详细数据、地图显示区，如图 11 所示。8.4.1 菜单栏菜单栏共包含文件、查看、工具、地图、设置、捕获、帮助七部分内容，各菜单下相关功能的实现请参见“9 相关操作说明”。8.4.2 工具栏工具栏的各按钮用于相应功能的快速操作， 共包含如下四

24、部分内容。 具体操作可参见菜单栏零度智控（北京）智能科技有限公司 | 地面站介绍 13中相应功能的操作情况。与串口有关已断开状态，点击快速打开串口。已连接状态，点击快速断开串口。快速设置串口波特率。与航线有关恢复到自由移动状态。测量两点间的距离。规划航线移动航线。可以拖拉航线增加航点；单独移动航点；或黄框选中后，整体移动航线。说明： 在谷歌地球模式下，才能实现该操作。标注。在地图上选定标注点进行标注，可以根据需要设置标注名称。与三维地图显示有关高度模式。用于切换航点显示的模式。航线延伸正视地图与帮助有关关于地面站版本、版权信息8.4.3 状态栏界面左下角“坐标”状态栏，实时显示鼠标所指位置的经

25、纬度。在画航线时会显示距上一个航点的距离，以及航线的总长度。8.4.4 基本数据栏界面左侧的“基本数据”栏显示飞机运行的基本状态以及飞行航线长度及飞行距离等信息。基本数据栏分为仪表、飞行数据、 GPS 数据和舵位方向四部分，分别介绍如下：仪表：以仪表的形式直观的显示飞行状态；左右两个仪表分别表示地平仪（姿态）和高度，显示情况如图 12 所示。14 地面站介绍 | 零度智控（北京）智能科技有限公司飞行数据：飞机飞行过程中的各种数据GPS 数据：与 GPS 相关的各种数据舵位方向：显示遥控器手控模式及四个舵位的位置，如图 13 所示。图 12 图 138.4.5 详细数据栏位于界面下方的详细数据栏

26、用来显示飞机飞行时的详细数据， 并执行照相、 开伞、 发动机停车、开关接收机、设定转速分频等操作，如图 14 所示。具体操作请参见后续的操作说明。图 148.4.6 地图区域本地面站为用户提供了非常方便的可视化操作界面， 使得飞行任务编辑、 飞行的监视与实时修改任务等操作变得非常方便。 地图区域显示电子地图、 航线、 航点、飞机飞行航线等信息。8.5 地面站软件参数说明8.5.1 文件菜单参数说明参数名称 参数说明打开串口 配置端口，连通数据。可用串口 通过下拉菜单选择匹配的串口。配置串口位/秒 串口通讯的波特率，默认为 115200 。数据位 8奇偶校验 无停止位 1零度智控（北京）智能科技

27、有限公司 | 地面站介绍 15参数名称 参数说明数据流控制 无关闭串口 断开数据通讯。轨迹数据回放 通过数据回放功能可以将存盘的飞行数据打开进行分析。相片数据回放 回放拍摄的相片数据文件。文件保存于地面站软件目录下，文件名后缀 .txt 。8.5.2 查看菜单参数说明参数名称 参数说明工具栏 用于串口操作、航线设计、转换地图显示方式的相关工具，如下所示。状态栏 位于主界面的底部，显示鼠标所指位置的经纬度及海拔高度。基本数据 显示飞机运行的基本状态以及飞行航线长度及飞行距离等信息。飞行数据飞行状态 手动、自动巡航、自动起飞、就地盘旋等，仅显示不可选。设定高度 设定好的飞行器气压高度。变更高度 改

28、变航点飞行高度。目标航点 飞机要飞往的航点。变更目标 改变飞机的目标航点。例如，目标航点原为 1，改变目标为 2 后，目标航点将显示为 2。当前航点 飞机当前所在航点。已拍照片 已拍摄的照片张数。设定空速 最初设置空速值。实际空速 飞控测得的空速值。离起飞点 飞机所处位置距离起飞点直线距离。起飞时间 飞行高度第一次达到 20m 后，开始计算起飞时间。已飞航程 飞机飞过航程里程数。待飞航程 总航程中剩余航程。电机转速 发动机运转速度。偏航距离 偏离航线的距离。飞控电压 飞机电源当前的电压值。飞控板输入电压默认为 12V 。检测飞控电压变化，如果太小（小于16 地面站介绍 | 零度智控（北京）智能

29、科技有限公司参数名称 参数说明11V ），则操作人员应该控制飞机回航。舵机电压 舵机电压监测。RC 状态 显示接收机开关状态。降落伞 显示降落伞开关状态。GPS 数据经度 飞行器当前位置的经度。纬度 飞行器当前位置的纬度。高度 飞行器当前所处的绝对高度。地速 飞行器当前由 GPS 所测的速度。航向角 GPS 的航向角。卫星数目 GPS 当前搜索到的星数。本地时间 GPS 时间。手控模式 遥控器操作模式：日本手、中国手、欧洲手、美国手详细数据手控舵位：遥控器打杆的位置方向 方向控制左转右转，取值 -4545升降 升降控制爬升下降，取值 -4545副翼 副翼控制左移右移，取值 -4545油门 油门控制飞机速度，取值 790实际舵位：飞控实际输出方向 方向控制左转右转。升降 升降控制爬升下降。副翼 副翼控制左移右移。油门 油门控制飞机速度。其他数据PDO