无人机组装与调试 课件 项目1任务3 多旋翼无人机通讯链路系统组装调试

多旋翼无人机通讯链路系统组装调试任务三在完成飞行平台与动力系统的组装调试后，为了实现无人机远程操控，为飞控系统的装调与整机联调联试做准备，需要完成无人机通讯信链路系统的组装调试。本任务需要我们一小组以单位分工协作，运用所学知识共同完成多旋翼无人机通讯链路系统组装调试。任务导入知识目标技能目标素养目标学习目标1.掌握多旋翼无人机接收机各编码模式的特点与使用方法；2.掌握多旋翼无人机遥控器不同摇杆模式下操控方式的区别；3.了解多旋翼无人机通讯链路系统的组成与工作原理。1.能够独立完成遥控器基础参数设置；2.能够完成接收机编码模式切换；3.能够根据任务实施步骤完成接收机与遥控器对频。1.通过研究学习国产无人机遥控器，激发爱国情怀；2.通过任务驱动团队完成的形式，培养沟通协作的合作精神；3.通过小组学习探究学习，培养探索创新的职业精神。多旋翼无人机通讯链路系统组装调试在多旋翼无人机中占据着非常重要的地位，那么通讯链路系统中遥控链路系统工作原理是什么？如何对遥控器进行设置？接收机的编码模式如何选择与切换？遥控器和接收机如何进行对频操作？为了完成多旋翼无人机通讯链路系统组装调试任务，首先需要进行理论知识的学习，在掌握多旋翼无人机遥控链路系统的工作原理、遥控器功能设置、接收机对频模式选择的方法后，按照任务实施步骤进行多旋翼无人机通讯链路系统的组装调试，确保如期完成本次任务。任务分析无人机通讯链路基础知识遥控链路基础知识多旋翼无人机通讯链路的选用原则PART01PART02PART03知识教学概览01PartOne无人机通讯链路基础知识无人机通讯链路系统是指无人机和控制端之间用来信息传输的无线电链路。一般包括遥控链路、数传链路和图传链路等。无人机通讯链路系统的概念组成无人机数传链路由上行链路和下行链路组成。常用场合常用于无人机超视距通讯操控。功能上行链路主要进行无人机控制指令发送，下行链路主要进行无人机控制指令的回传和接收。数传链路组成遥控链路的主要作用是发送控制指令信息至接收机，经接收机解码后，将信息反馈给无人机飞行控制系统，从而实现对无人机飞行姿态的控制。作用目前无人机遥控器一般使用的频段为2.4GHz等常规民用频段。使用频段遥控链路无人机遥控链路一般由天空接收端（接收机）和地面发射端（接收机）两个部分组成。主要作用是将天空端所摄图像稳定发送给地面端。作用图像采集端发射端接收端显示端组成图传链路根据我国工信部无线电管理局规定，无人驾驶航空器系统能够使用的频段为840.5～845MHz、1430～1444MHz和2408～2440MHz。目前，世界上无人机所使用的频谱主要集中在UHF、L和C频段,其他频段也有零散分布。无人机通讯链路主要使用频段一般为微波（300MHz～3000GHz）频段。一般都由当地政府进行划分。无人机通讯链路频段通过小组进行讨论，想一想我国工信部无线电管理局规定无人驾驶航空器系统使用频段的意义?小组讨论随堂互动02PartTwo遥控链路基础知识组成无人机遥控链路一般由遥控器和接收机组成。遥控器是无人机遥控链路中的地面发射端。接收机是无人机遥控链路中的天空接收端。遥控器接收机遥控链路原理遥控链路中的遥控器（发射机）将控制指令转为无线电波发送给接收机，接收机将收到的无线电波转换为数字信号传输到飞控中，实现对无人机的控制。AT9S遥控器

无人机遥控器是实现无人机操控的基础设备，早期遥控器一般只需要4个通道（油门、俯仰、副翼、方向），就可以满足操控需求。随着用户对遥控功能需求的逐步提升，渐渐产生了6通道、8通道、10乃至14通道遥控器。操控需求

常见的无人机遥控器主要由开关键、天线、操纵杆、功能拨杆、教练线插口、中立微调开关、功能旋钮等部分组成。组成遥控器外部功能模块遥控器功能模块的作用功能模块作用开关键用来开启与关闭遥控器天线用于遥控器指令传输操纵杆操控无人机实现姿态变化功能拨杆用来打开、关闭或功能切换（如模式切换）教练线插口教练员可通过连接教练线实现辅助操控中立微调开关用来调整摇杆通道中立位置功能旋钮用来控制需要连续性触发的功能（如云台控制、参数调整）滚轮旋转滚轮可实现屏幕内的不同功能菜单选择PUSH键“确定”功能键MODE键“菜单”功能键（在遥控器主界面长按“MODE”键，可进入基础菜单，在基础菜单中短按“MODE”键可进入高级菜单。）END键“返回”功能键/舵量显示功能/回传信息切换功能键（在遥控器主界面短按“END”键，可进入舵量显示和回传信息界面，在菜单设置以及功能设置界面内短按“END”键可实现返回操作。）可以进行遥控器的语言、摇杆模式和用户名等设置。系统设置可以进行无人机模型新建、机型选择和重命名等设置。模型设置可以进行通道设置、失控保护设置、中立微调设置和舵机相位（通道反向）等设置。辅助通道，指除四个主控制通道外的其他开关、旋钮等通道。设置辅助通道即通过对开关进行定义，常用来设置一些辅助功能，如模式切换等。舵机相位，又称为通道正反向，设置舵机相位可改变舵机响应方向。功能设置遥控器功能设置模块摇杆模式无人机遥控器的摇杆模式按照操控手法可分为中国手、美国手、日本手和反日本手四种。由于操控的逻辑性、便捷性，目前使用美国手和日本手的飞行者居多。日本手与美国手的区别↑

绿色箭头为副翼舵：控制多旋翼无人机左右移动。↑

紫色箭头为俯仰舵：控制多旋翼无人机前后飞行。↑

蓝色箭头为油门舵：控制多旋翼无人机上升下降。↑

红色箭头为方向舵：控制多旋翼无人机的转向。遥控器摇杆模式日本手遥控方式美国手遥控方式对比手机的发展史，思考一下无人机遥控器的发展趋势？思考提问随堂互动接收机是接收发射端所发出无线电波信号的通讯设备。接收机工作时，首先会抑制和过滤掉不需要的信号和噪音干扰，接着在众多的电磁波信号中选择已经匹配的频段信号，经过解码后再放大信号，将有效信息反馈给飞控，从而实现无人机无线通讯控制。对频键：完成接收机编码模式切换与对频。对频灯：显示目前接收机工作状态。天线：用于接收遥控器发出的信号。通道：为遥控器控制提供通道接口。接收机工作原理接收机部件功能接收机基础知识PWM（Pulsewidthmodulation）也称为脉冲宽度调制，该编码模式主要用于控制单个电调或者电机的脉冲宽度调制。PWMPPM（PulsePositionModulation）也称为脉冲位置调制，PPM编码方式相对简单，是将多个脉冲作为一组，并以点位周期性发送，通过组内各个脉冲之间的宽度来传输相应通道的控制信号。其使用方便，目前被广泛使用在无线遥控器的接收机中。PPMS-BUS（SerialBus）是一种串行通讯协议，也称全数字化接口总线（数字化指该协议使用现有数字通讯接口作为通讯硬件协议和专用的软件协议），非常适合与飞控连接使用。S-BUS编码可以通过一个数字接口完成对多个设备的连接控制，这些设备通过与总线连接，便能够获得各自通道的控制信息。S-BUS接收机编码模式目前，常见的接收机编码模式可分为PWM、PPM和S-BUS三种。部分接收机可同时兼容多种编码模式，多数遥控器可配备多种不同编码模式的接收机。03PartThree多旋翼无人机通讯链路的选用原则遥控器的选择全面考虑无人机遥控通讯链路所需通道数量遥控器价格接收机选择综合考虑接收机通讯协议与所适用的技术考虑降低线路连接的复杂性通常选用具备PPM或S-BUS编码模式的接收机相比较而言，S-BUS编码模式优于PPM编码模式遥控器和接收机的选择通讯协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定。约定中包括对数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。电脑与电脑之间的沟通必须讲述相同的语言，才能互相传输信息，自然资料在国际互联网上传递，每一份都要符合一定的规格（即是相同的语言），这些规格（语言）的规定都是事先在会议上讲好的，一般我们称之为“协议”，而这种在网络上负责定义资料传输规格的协议，我们就统称为通讯协议。知识拓展随堂互动多旋翼无人机通讯链路系统组装调试任务实施任务实施1.查验物料是否齐备，电池电量是否充足，详见《任务实施检查单》；2.检查各部件外观是否有损坏；3.观看微课，学习多旋翼无人机通讯链路系统组装调试。任务准备班级姓名学号组号组长指导教师小组成员姓名：学号：任务分配成员1成员2成员3成员4序号名称型号/材质数量是否齐全1无人机遥控器AT9SPro1个是否2遥控器接收机R9DS1个是否3遥控器电池2S锂电池1个是否4接收机单独供电电池2S锂电池1个是否5测电器——1个是否（1）打开遥控器电池仓，装入遥控器电池，然后通电。（2）打开遥控器电源开关，检查其显示亮度是否正常，显示信息是否正确。步骤1：遥控器通电并开机（1）长按“MODE”键进入基础菜单，转动滚轮选中“系统设置”，按“PUSH”键确定；（2）转动滚轮选中“发射模式”，将其设置为“打开”；（3）观察遥控器发射指示灯是否亮起，亮起为发射模式已打开。步骤2：遥控器系统设置转动滚轮选中“摇杆模式”，将其设置为“模式2”。实际应用中，需根据自己的操控手法去设置摇杆模式，“模式1”为日本手、“模式2”为美国手、“模式3”为中国手、“模式4”为自定义操控手法。步骤3：遥控器摇杆模式设置（1）按“END”键返回至基础菜单，转动滚轮选择“中立微调”；（2）将遥控器控制遥杆打到中立位；（3）将“微调开关”全部归零。步骤4：遥控器中立微调归零（1）转动滚轮进行“模型选择”，按“PUSH键”进入，转动滚轮选择一个模型，设置完成后按“END”键，返回至基础菜单（2）转动滚轮进行“机型选择”，按“PUSH”键进入，然后选择机型为“多旋翼无人机”，设置完成后按“END”键返回至基础菜单步骤5：模型与机型选择转动滚轮选择“舵机相位”，按“PUSH”键进入，然后更改三通道油门为“反向”，设置完成后按“END”键返回至基础菜单。步骤6：舵机相位设置（通道反向）（1）转动滚轮选择“辅助通道”，按“PUSH”键进入，将“姿态选择”设置在第五通道，三段开关选择“SwE”。（2）转动滚轮将“辅助通道”六、九、十通进行关闭。（3）转动滚轮将”辅助通道”七、八通分别设定“SwA”、“SwB”通道，设置成功后按“END”键返回基础菜单步骤7：辅助通道设置转动滚轮至“功能设置”，按“PUSH”键进入，转动滚轮至“OUT”，按“PUSH”键确认，然后转动滚轮选择“S-BUS”，设置成功后按“END”键返回。步骤8：遥控器S-BUS模式设置（1）将接收机通电，取一块2S锂电池，将电池电源输出端通过转接线转接为杜邦接头，插在接收机任意通道接口处（2）保持遥控器与接收机距离在50厘米以内，快速短按两次接收机侧面的对频键，接收机对频模式调到S-BUS模式。（3）长按接收机侧面对频键，直至接收机蓝色灯进入闪烁状态时松开。而后接收机指示灯由闪烁变为常亮，并且遥控器屏幕信号显示为满格代表对频成功步骤9：接收机与遥控器对频知识拓展—对频注意事项对频注意事项2.当R9DS接收机指示灯显示为红色时，代表编码模式为PWM模式，蓝色为S-BUS模式。模式切换为快速短按两次接收机对频键。4.对频时尽可能确保周围只有一组遥控器和接收机处于通电开机状态；6.天线安装状态应尽量保持垂直，弯曲可能造成控制范围缩减。1.接收机供电区间为3-10V且电池正负极和接收机正负极接口对应；3.当对频灯闪烁时表示未对频，长亮表示对频成功。如对频失败请重新通电后再次进行对频操作；5.安装接收机天线时，需远离金属物，防止出现信号干扰；

在完成对多旋翼无人机通讯链路系统基础知识，通讯链路系统的概念，遥控链路、数传链路和图传链路组成及作用，遥控器和接收机的基础知识和选用原则等理论知识学习的前提下。检查多旋翼无人机通讯链路系统组装调试所需物料是否齐备，检查各装调部件外观是否有损坏，确保电池电量充足的情况下，填写《任务实施检查单》。并严格按照组装调试标准工艺流程，参照实训任务详细步骤，完成AT9SPro遥控器和R9DS接收机的组装与调试工作。实训练习任务实施评价序号实施流程操作内容要点是否完成1遥控器通电并开机无人机遥控器装上电池并打开。是否2遥控器系统设置将无人机遥控器的发射模式设置为“打开”状态。是否3遥控器摇杆模式设置根据操控习惯，设置无人机遥控器的操控手法。是否4遥控器中立微调归零遥控器摇杆打到中立位值，并将“中立微调”归零。是否5模型与机型选择新建多旋翼无人机模型。是否6舵机相位设置（通道反向）设置遥控器油门通道为“反相”。是否7辅助通道设置姿态模式设置在五通道，三段开关为“SwE”；通道七、八通分别对应设定为“SwA”、“SwB”开关；关闭通道六、九、十。是否8遥控器S-BUS模式设置将“OUT”一栏中设置为“SBUS”。是否9接收机与遥控器对频完成接收机与遥控器对频操作，对频模式为“S-BUS”任务完成方式小组协作完成个人独立完成任务完成度评定ABC总结与反思1.接收机编码模式是如何进行切换的？2.遥控器操控手法中美国手和日本手的区别是什么？3.遥控器和接收机是如何进行对频操作的？快