无人机飞行师培训教材.doc

飞行师培训教才 目录对航拍的认识与了解-1飞行器的原理-1飞行器构成-2机架系统-2飞控系统-4动力系统-6无线电系统-8云台系统-10工具的认知及其应用-12充电器的使用方法及充电-12遥控器的设置-15模拟器的练习-15650Pro的组装与调试-15真机的练习-16与摄影师的配合-16实战-17对航拍的认识与了解什么是航拍？航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。航拍所用的平台包括航空模型、飞机、直升机、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等。航拍的作用是什么？飞行器的原理通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收。航拍飞行器的构成航拍飞行器主要由机架系统、飞行控制系统、动力系统、无线电系统、摄影系统五大系统组成。利用直升机的起飞原理起飞，可垂直起落、悬停、大载重、高限时。机架系统在多旋翼无人飞行器当中我们所接触最多的是四轴、六轴、八轴飞行器。 一般布局分为：十、X、Y字型机架，我们常用的有X与十字形机架。650Pro是一款面向对对性能有较高要求的玩家和航拍应用者而设计的四旋翼机架，是目前世界上最经典的机型。高性能 T-Motor 定制电机，标配原装 APC 进口螺旋桨，机身板使用支柱结构增强刚性，能够满足用户对更大负载能力和更长留空时间的要求，折叠式机架设计，收展便捷，携带方便，外出时可以轻松装入背包。DJI F450：DJI F450 是DJI（大疆）专为航拍爱好者设计的一款四旋翼无人练习飞行器。（优点:维修成本低）HighOne 是零度为与业航拍者精心研収的可折叠四轴航拍飞行器整机系统，集成Z1400(GH3)三轴无刷云台，搭载双子星(Gemini)与业飞控。 HighOne 方便小巧，便于携带，到手即飞，能够满足航拍用户在狭窄区域内、近距离贴物和小型密闭空间内（体育馆）等特殊场合飞行的需求，广泛应用于电规、电影、广告、企业宣传片、综艺节目等各类航拍。X8八旋翼无人飞行器：X8“八旋翼无人飞行器”是由我们为适应电影电视剧商业航拍设计的一款专业级的大载重八旋翼无人飞行器。(优点：稳定、载重大)飞行控制系统 XAIRCRAFT SuperX 是针对专业航拍而设计的一款应用级飞行控制系统，它采用工业级陀螺仪、GPS 模块，飞行可靠、简单易用，无需安装调参软件，仅需少量设置和调试即可飞行。不仅如此，SuperX 飞控系统还内置飞行数据记录模块（黑匣子），可记录最近 40 分钟的飞行数据；并内置了电源管理模块（PMU），保障飞控系统的稳定工作。主控器：包含3轴加速度计、3轴角速度计和气压高度计。用亍识别姿态。 IO：是系统的核心，通过它将飞控、GPS指南针、电子调速器和遥控接收机等设备连接起来从而实现自劢驾驶功能。主控器提供USB接口来接通电脑以便设置MC和升级固件。GPS指南针模块:GPS指南针模块用亍识别位置和方向。LED 指示灯：LED指示灯用亍指示系统的不同状态。 OSD模块:它能实时在 FPV视频图像上叠加各种飞行数据，如姿态，飞行模式，卫星数，高度，速度，电压报警等，地面可通过屏幕或视频眼镜来监视飞行器的状态。 “极趣”MiniX 是针对多旋翼模型爱好者专门设计的一款智能飞行控制系统，它不仅很好的延续了极飞飞控的稳定性和安全机制，而且通过高度集成的设计原理，大幅度减小了飞控系统的体积，降低了飞控安装和调试的复杂度，飞行可靠，简单易用，无需安装调参软件，仅需少量设置和调试即可飞行，更好地满足了大众模型玩家对飞行的需求。 主控器 ：主控器是飞控系统的核心，通过它将 GPS 指南针、遥控接收机等设备连接起来从而实现自动驾驶功能。除了飞行控制外，主控器还具备记录飞行数据的黑匣子功能，可实时记录最近 40 分钟的飞行数据，方便用户查看和分享飞行记录。 GPS/LED 模块 ：GPS 指南针用于识别位置和方向，LED 用于显示飞行器状态。 OSD 图像叠加系统 ：极趣“MiniX 的 OSD 模块属于非标配模块，它能实时在 FPV视频图像上叠加各种飞行数据，如姿态，飞行模式，卫星数，高度，速度，电压报警等，地面可通过屏幕或视频眼镜来监视飞行器的状态。 XLINK AIR 、XLINK GROUND 数传模块 ：通过数传模块（一端连接飞控，一端连接智能手机），即可通过地面站来规划与查看飞行器的飞行航线。动力系统动力系统是指通过设置均匀分布于飞机上的若干个动力单元产生升力、推力。我们所用的动力系统是由(电池 电调 电机 螺旋桨) 电池：电池就是将本身储存的化学能转成电能的装置。（我们常用的一般有2S 3S 4S 5S 6S） 2S电池:2S电池就是本身有两小块锂电池组成。一块锂电的电压3.7V，两块的电压就是2S3.7V=7.4V。（我们所用的电池都是这样来换算的只是每种类型的电池电压不同） 螺旋桨： 螺旋桨是指靠桨叶在空气中旋转将电机转动功率转化为推进力或升力的一种装置。（主要服役的有：11寸APC、30寸碳桨） 无刷电机：无刷直流电机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。（主要服役的有：t-motor3114、U10)无刷电机的优点：无电刷、低干扰。无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花，这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。 噪音低，运转顺畅：无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多，这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。 寿命长，低维护成本：少了电刷，无刷电机的磨损主要是在轴承上了，从机械角度看，无刷电机几乎是一种免维护的电动机了，必要的时候，只需做一些除尘维护即可。上下一比较，就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了，但是万事都不是绝对的，有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的，不过就无刷电机的使用方便性来看，随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争，无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段，这也极大促进了模型运动的发展。 电子调速器：电子调速器简称电调，英文electronic speed controller ,简称ESC。针对电机不同。电调就是通过电调来驱动电机完成各种指令，模仿其真实工作功能，以达到与真实情况相仿的效果。电调的功效就是控制电机，完成规定速度、动作。 无线电控制系统无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波。我们常用的2.4G与5.8G无线技术，这个频段里是国际规定的免费的频段，是不需要向国际相关组织缴纳任何费用的。这就是我们在用的无线技术的有利条件。我们所用的无线电控制系统是由(遥控发射器 遥控接收机 图传发射机 图传接收机 地面站发射机 地面站接收机)组成。遥控器：遥控器是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的无线电所组成。FuTaBa 10CG（2.4GHz）: FuTaBa 10C遥控器就是10通道发射机， FASST高速2.4GHz信号制式，让模型操控自如、随心所欲、超强抗干扰、超远距离控制等优势。 接收机： 接收机是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，主要接收遥控器发出的无线电信号控制飞行器的飞行。 图传：无线图像的传输，如图左为图像发射机，右为图像接收机。主要用于测绘，便于对地形的了解。地面站：通过无线技术把飞行器的飞行航线通过数传模块通过地面站来规划与查看。影像拍摄系统摄像设备：摄影是指使用某种专门设备进行影像记录的过程，一般我们使用机械照相机或者数码照相机进行摄影。有时摄影也会被称为照相，也就是通过物体所反射的光线使感光介质曝光的过程。通俗一点解释就是，摄影是一种静态的影像记录过程，而摄像是一种连续动态的影像记录过程。云台： 方便与在飞行时控制相机来产生不一样画面效果。 零度 Z1400 云台:是零度智控为专业拍摄应用而研发的三轴电机驱动云台，三轴均采用高精度无刷直流电机与自主研发的高速驱动模块，配合零度专业多旋翼自驾仪双子星，使云台具有卓越的稳定性，非凡的精准度及出色的灵敏度。 ZENMUSE（禅思） Z15GH4：ZENMUSE Z15GH4云台是目前市场中控制精度最高、反应最灵敏、稳定性最高的云台。禅思云台结合了三轴陀螺仪、IMU反馈系统和高速直驱电机。（主要服役于：松下GH3/GH4）云台控制器(GCU)：通过CAN总线与自驾系统相连接，云台控制器与自驾系统通讯。STELLA双轴增稳云台XAircraft STELLA双轴云台是一款高性价比云台，适合进行航拍练习和航拍取样。（主要服役于：Gopro3+/Gopro4）工具的认知与应用内六角螺丝刀 梅花螺丝刀 平口螺丝刀内六角螺丝 剪刀 美工刀 镊子 快速扳手 剪线钳 球头钳 尖嘴钳大力钳 电烙铁 焊锡丝 内六角螺丝套筒 电磨 游标卡尺 万用表 电量报警器PowerLab 8充电器 B6平衡充电器 充电器的使用方法POWERLAB8智能充电器的用法1.先把要充电的电池接到充电器上，一般的锂电池都是两个插头一个供电插头，一个平衡插头。把这两个插好即可。使用T 插或XT60 请小心，最好用色笔做个记号，因为TX60插头若插反无法插上没错，但用力插的时候电极却可能碰在一起，这样会把充电器保险丝烧断。同时充电的电池也尽量压差不要太大,最好在0.2V 以内,例如一个3.80V 另一个就不要高于4.00V，否则分压板可能进入保护状态。2. 连接充电器电源，PL8充电器的屏幕显示表示充电器的型号。3. 按下“ENTER” 后，屏幕显示表示直流电源4. 按下“ENTER”后，屏幕显示表示高速充电。5. 按下“ENTER”后，屏幕显示表示同时充几个电池?这时，我们就要根据实际情况的充电数量来设置充电器上的数值，比如，一块电池，就显示NO,两块，或两块以上就要通过充电器上的“INC”和“DEC”来调整数值，两块电池为2P，三块电池为3P，以此类推，9块电池就是9P。6. 选定电池以后再按下“ENTER”，单块电池显示，表示设定充电率。显示可以选择100mA40A 之间的充电电流，也可以选择1C,2C,3C 这台会自动侦测容量及可能C 数以自动处理，不过速度没有直接设电流这么快(因为侦测要时间)。这里的数值也是可以通过“INC”和“DEN”来调整充电电流，一般我们单块充电6S电池就用10A的电流来冲。九块电池表示一共10A的电流被9块电池平分，每块电池的充电电流为1.11A。7当电池的块数和充电电流确定好了以后在按下“ENTER”,屏幕显示，表示设定放电电流，我们同样可以用“INC”和“DEC”来调整数值，这里数值最大就是4A。如果要放电时才要准确设定，否则不必理它。8. 继续“ENTER”,屏幕显示，表示开始吗，会有底下几种选择,选好后按下ENTERCHARGE ONLY(只要充电) DISCHARGE ONLY(只要放电)Reg DISCHARGE(将电池的电回存到电瓶),此选项只在选择电池为电源才会出现.MONITOR(充电器不会运作,只显示电池状态在LCD 面板而已)n CYCLE(跑n 次循环,那个n 可设定)，这里同样用“INC和DEC”来调整模式。一般用到的只有充电和放电。9. 确定后模式，我们继续按“ENTER”后，屏幕会显，表示是否使用香蕉插头，在这里我们用平衡插头代替了香蕉插头。这里也是可以调整的，一般我们选择“Y”，就可以了。10继续“ENTER”,屏幕显示，表示检查电池，如果电池的连接线、平衡插头没有接好或者电池有问题等，充电器会发出报警的声音。若没问题了以后再按下“ENTER”,就开始充电了。电池的充电锂电池的冲法把TX60插头、平衡插头分别插入PL8的充电板上，对PL8充电器进行设置充电。遥控器镍电池的冲法把电池的供电头直接插入遥控器充电器的充电口即可，切记正负极不能接反。遥控器锂电池的冲法把电池去掉之后，把电池的平衡插头插入平衡充电器的平衡冲头上即可。充电器上一红灯，一绿灯，红灯表示电源，常量，绿灯表示充电，在充电时，绿灯一闪一闪的，当充电完成时，绿灯常量。电量报警器的安装 电池安装完毕以后，在电池的平衡插头上插入电量报警器，报警器的正极应该插入平衡插头的正极，插反了会烧电量报警器。电量报警器安装完毕后，应把报警器粘在电池上。遥控器的设置熟练遥控器里面的操作界面和内容、会设定需要的通道各种参数、我们这里遥控器需要设置的内容有 ,一键返航 控制模式三段开关,感度。 进入设置：长按遥控器界面上MODE键进入基本的菜单设置 ，END为推出设置键。MODEL为选择机型，一个遥控器可以储存15种机型。D/EXP为曲线，调整遥控器对飞机控制的手感。REVERSE为反舵设置，调整飞行器的正反舵。F/S为失控返航，需要设置3通道、5通道、6通道。AUX-CH为通道变换，可根据个人习惯来设置相应的通道。模拟器的练习 航拍是一项高风险项目，飞行安全至关重要。其中，最重要的一个角色是飞手，飞手是业内人士对无人机操作手的俗称。飞手需要充分了解通用航空管理的相关规定，定制周密的航拍计划，充分了解无人机的复杂的操作，掌握故障排除技术，懂飞行原理与空气动力学，能够熟练掌握无人机滑行距离，选择合适的起飞点，如何控制下降速度与高度的关系。以及紧急情况下无人机飞行处置经验将直接决定航拍期间的飞行安全。 在拥有好的飞行技术，离不开长时间模拟练习，冰冻三尺非一日之寒，训练方式如下。 1、对头 对尾 左侧 右侧 2、四面悬停3、十字形4、正方形5、画圆 6、八字650Pro的组装与调试根据说明书独立完成飞行器的安装与调试。真机的练习 在模拟器上熟练各种飞行模式后可进行真机练习 ，先从四轴450练习机开始 练习对头，对尾，左侧，右侧，四面悬停，十字，画圆，八字。熟练后换650pro进行飞行。再换六轴，八轴。在空旷的场地作为