《无人机组装调试与维护》 课件 项目2 固定翼无人机的组装与调试

项目二固定翼无人机的组装与调试2.1什么是FPV?FPV是英文FirstPersonView的缩写，即“第一人称主视角”，它是一种基于遥控航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备，在地面看屏幕操控模型的新玩法。如果飞机选择了使用飞控参与整个FPV飞行，尤其是实现航点自主飞行后，这架飞机就可以称得上是一架无人机了。项目二固定翼无人机的组装与调试任务三农业植保多旋翼1.载机的选择FPV概念最早应用于休闲类航空模型，搭载了图像传输设备，故在无人机领域可以作为高空实时监控使用。2.摄像头摄像头是在进行FPV飞行时主要的图像捕捉设备。3.图传主要负责影音数据的无线传输。2.2FPV需要的设备任务三农业植保多旋翼4.天线天线选择的是否合适直接影响信号传输质量和距离2.4G遥控增程8dBi定向天线5.8G遥控增程8dBi/14dBi定向天线5.监视器FPV飞行时务必使用雪花屏作为图像显示设备。任务三农业植保多旋翼6.机载云台及头部跟踪云台为机载设备，头部跟踪为地面设备。7.遥控器进行FPV飞行，可以用2.4G的遥控器，也可以用72M的遥控器，或者利用433M信号转发器，任务三农业植保多旋翼8.飞控进行FPV飞行时，飞控主要有两种，一种是仅实现飞机的稳定飞行控制，另一种飞控可以选择性安装GPS模块、电流计模块、空速计模块、OSD模块，任务一组装一台FPV无人机1.材料装备2.组装过程任务一组装一台FPV无人机空机：机体、机翼、电机座、碳杆、舵角、连杆。动力系统：电调*1、电机*1、电池*1、螺旋桨*1。飞控系统：飞控、图传、摄像头、舵机。把。1.材料准备任务一组装一台FPV无人机（1）检查配件是否齐全；2.组装过程（2）飞控安装：安装飞控与分电板，将飞控与分电板放入机舱相对水平的位置用小块3M双面胶将飞控和分电板粘贴上然后将线归置，梳理；（3）电机安装：安装电机与电调，将电机与电机座木片用螺丝安装到电机位置；将电机线通入后面线路通管中然后进行电机电调焊接；任务一组装一台FPV无人机（4）舵机安装：安装舵机，舵机选择9g舵机即可，使用舵机测试仪对舵机进行回中设置，然后将摇臂安装，将舵机使用热熔胶对应舵机孔进行固定使用拉杆与舵面舵角进行安装连接；（5）图传安装：将摄像头装入机翼对应孔中即可为了防止摄像头飞行中抖动，一定要将摄像头紧固到孔中。将图传使用扎带绑至无人机上舱盖上；接收机使用双面胶粘在无人机上舱盖，以便于图传、接收机对频和更换功率使用。将图传，和接收机的天线从上舱盖打孔透入机舱外面，使信号保持流畅，减少阻碍；任务一组装一台FPV无人机（6）载机的组装。摄像头安装位置NANOTALON快插及轴传动结构NANOTALON内部空间NANOTALON组成模块任务一组装一台FPV无人机（7）机载设备的组装。飞控及图传系统飞控接口定义任务二泡沫材质无人机组装1.材料装备2.组装过程空机：包括机体、机翼、电机座、碳杆、舵角、连杆、贴纸，胶水。动力系统：电调*1、电机*1、电池*1、螺旋桨*1。飞控系统：飞控、GPS、数传、空速管、舵机、遥控器、接收机。1.材料准备任务二泡沫材质无人机组装任务二泡沫材质无人机组装（1）检查配件是否齐全；2.组装过程（2）首先进行假设组装，梳理组装各个配件的顺序。然后开始正式安装；（3）机翼碳片安装：共两根碳片，在机翼碳片槽内均匀滴入胶水，再将碳片卡入槽内压紧，即可固定；任务二泡沫材质无人机组装（4）机翼舵机安装：将泡沫胶滴入机翼的舵机槽内，涂抹均匀，然后将装好拉杆、调试好的舵机压入槽内。（5）机翼拉杆与舵角连接：副翼舵角直接用胶水均匀涂抹，压入固定。然后将快装螺丝将拉杆与舵角连接（不需要将螺丝锁紧，待装机完成调整副翼之后锁紧），再用老虎钳将多余的拉杆适量剪除；任务二泡沫材质无人机组装（6）机翼碳管对接：机翼的对接，可以用泡沫胶将碳管固定在一边机翼上，然后跟另一边机翼对插连接；（7）机身垂尾和方向舵：用壁纸刀将机身垂尾方向舵切开，再用胶水将调试好的舵机固定在舵机槽内（也可以用胶枪固定）；任务二泡沫材质无人机组装（8）机身碳管和延长线安装：将两根延长线塞入碳管内，然后用胶水将碳管固定在机身碳管槽内。（9）机身平尾固定件安装：在槽内点入少量胶水，再将装有2个爪牙螺母的木片卡入其中请仔细看清楚螺母的朝向；任务二泡沫材质无人机组装（10）机身平尾固定件安装11）机身整体粘黏在上胶前可以试着合拢机身，确保机身能吻合连接。任务二泡沫材质无人机组装（12）机身垂尾方向舵安装：先用拉杆卡入舵机摇臂，再用胶水将舵角固定，然后用快装螺丝将拉杆和舵角连接，将多余的拉杆用老虎钳去除；（13）平尾升降舵和固定木片：木片使用胶水固定，升降舵用小刀切开；任务二泡沫材质无人机组装（14）平尾碳片和舵角安装：在此处处均匀涂抹胶水，然后将碳片及舵角压入各位置即可完成固定；（15）电机座安装（16）进行飞控、GPS、空速管，数传电台等的安装；（17）机翼与机身连接：用皮筋跟粘好的碳管成V字形缠绕，即完成组装。任务三复合材料无人机组装1.材料装备2.组装过程任务三复合材料无人机组装空机：包括机体、机翼、电机座、碳杆、舵角、连杆、动力系统：电调*1、电机*1、电池*1、螺旋桨*1。飞控系统：飞控、GPS、数传、空速管、舵机、遥控器、接收机1.材料准备任务三复合材料无人机组装2.组装过程（1）检查配件否齐全；（2）安装起落架：将机身倒置，用皮筋固定起落架（3）安转水平尾翼：将机身放置于平整地面，安装尾翼插管及定位销；任务三复合材料无人机组装（4）安装舵机：安装升降舵舵盘，注意舵盘位置；（5）安装发动机：将机身平放在地面上，安装发动机并定桨位；任务三复合材料无人机组装（6）安装机翼：注意副翼线缆及空速管并固定机翼螺丝；（7）安装飞控系统，电台等，以及布好线；任务三复合材料无人机组装（8）将电池放入电池仓，用扎带固定；（9）连接飞控与舵机；（10）组装完成。任务四组装一台简易无人机平台1.材料装备2.组装过程4.1什么是UAV？UAV是UnmannedAerialVehicle的简写，俗称无人机、无人航空器，广义上指不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控或自主智能航空器。现世界上先进的无人机主要为军用，多用于侦察、观测和高位攻击任务。任务四组装一台简易无人机平台任务四组装一台简易无人机平台4.2UAV设备1.载机（1）载机的组装飞机材料清单任务四组装一台简易无人机平台机身各结构介绍任务四组装一台简易无人机平台中段机翼、外翼段舵机安装图示①分别将中段机翼、外翼段、伞舱、垂尾、平尾所需舵机安装完成。任务四组装一台简易无人机平台

垂尾、平尾舵机安装图示伞仓舵机安装图示任务四组装一台简易无人机平台无刷电机安装示意图无刷电机重点检查部位示意图②安装双发动机（正反牙无刷电机）任务四组装一台简易无人机平台

双发动机旋转方向示意图中段机翼设备布局图③安装中段机翼任务四组装一台简易无人机平台中段机翼布线图发动机电调安装示意图任务四组装一台简易无人机平台尾管安装示意图尾管连接器安装示意图④安装尾管任务四组装一台简易无人机平台尾管与机身连接示意图任务四组装一台简易无人机平台尾管与机身连接重点检查位置中段机翼与机身连接示意图任务四组装一台简易无人机平台中段机翼与机身连接紧固位置中段机翼与机身连接紧固位置任务四组装一台简易无人机平台

⑤安装平尾与垂尾尾翼安装示意图任务四组装一台简易无人机平台⑥安装伞舱铰链碳杆伞仓盖铰链安装示意图伞仓盖安装示意图任务四组装一台简易无人机平台

⑦安装对插翼中段机翼与机翼外段连接示意图中段机翼与机翼外段连接位置任务四组装一台简易无人机平台中段机翼与机翼外段连接重点检查位置任务四组装一台简易无人机平台⑧安装图传天线图传安装示意图任务四组装一台简易无人机平台⑨集电板接线图集电板安装示意图任务四组装一台简易无人机平台整机设备布局图飞控安装位置示意图任务四组装一台简易无人机平台电池安装位置示意图任务四组装一台简易无人机平台⑩起飞前检查起飞前机体检查示意图任务四组装一台简易无人机平台（2）测试说明机体：①检查各螺丝是否松动、缺失②检查机身结构上是否出现裂纹以及破损。电机：①检查电机转子的松动情况。②不安装螺旋桨启动电机，听声音，若出现异音，则可能是轴承磨损，需要更换电机。③不安装螺旋桨启动电机，看电机转子的边缘以及轴在转动中是否同心，以及是否有较大震动。螺旋桨：①检查桨面是否完整，弯折，有无裂缝。任务四组装一台简易无人机平台2.飞控编号说明AMyFlyDream飞控BUBloxGPSC电流传感器(50A/100A)D定制的屏蔽连接线，用于连接摄像头和图传E连接遥控接收机的3Pin舵机线F跳线帽，以及1.5mm摄像头连接端子G用于固件升级的USB-TTL数据线任务四组装一台简易无人机平台（1）MFDAP的先进特性包括：编号名称A)Power12V电源输入B)CH1~CH6InputCH1~CH6PWM输入，接遥控器C)CH1~CH4OutputCH1~CH4PWM输出，接舵机D)GPS接GPSE)Data接数传电台(可选)F)Camera接摄像头G)AV-TX接图传H)AUX辅助端口，可以接空速传感器等附件(可选)I)Sensors传感器接口，接电流电压传感器和RSSI信号J)EXT扩展端口，接其他附件任务四组装一台简易无人机平台（2）与周边主要设备连接示意图，如图所示。飞控与周边设备连接示意图任务四组装一台简易无人机平台①Power

A接口为飞控提供电源。图所示。供电接口示意图插针用途A112V电源A2地线任务四组装一台简易无人机平台②CH1~CH6InputB接口与RC接收机连接输入通道接口示意图通道用途CH1AIL副翼输入CH2ELE升降舵输入CH3THR油门输入CH4RUD方向舵输入CH5模式控制开关A(2段)CH6模式控制开关B(3段)任务四组装一台简易无人机平台③CH1~CH4OutputC接口与舵机连接以控制飞机。输出通道接口示意图通道用途CH1AIL副翼舵机输出(或者飞翼模式下的其中左边机翼舵机)CH2ELE升降舵机输出(或者飞翼模式下的其中右边机翼舵机)CH3THR油门输出CH4RUD方向舵机输出任务四组装一台简易无人机平台④GPS此端口连接GPS，并且兼作更新固件的接口。GPS接口插针用途

D1TXD2RX(连接GPS的TX)D33.3V供电D4地线任务四组装一台简易无人机平台⑤DataD接口可以连接数传电台/蓝牙模块/USB-TTL电缆，与地面站通讯。数传接口示意图插针用途E1TX(连接数传的RX)E2RX(连接数传的TX)E35V供电(可通过改变飞控内部焊接跳线选择3.3V输出)E4地线任务四组装一台简易无人机平台⑥CameraF接口连接摄像头。视频输入接口示意图插针用途F1GND地线F2PWR电源输出(电压与飞控A1针脚供电电压一致)F3VID视频信号输入，接摄像头的视频信号线任务四组装一台简易无人机平台⑦AV-TXG接口连接图传。视频输出接口示意图插针用途G1GND地线G2PWR电源输出(电压与飞控A1针脚供电电压一致)G3VID视频信号输出，接图传的视频信号输入端G4AUD音频信号输出，接图传的音频信号输入端任务四组装一台简易无人机平台⑧AUXH接口连接空速传感器或其他附件。空速数据接口示意图插针用途H1数据输入H2数据输出H35V供电H4GND地线任务四组装一台简易无人机平台⑨Sensors此接口连接电流电压传感器，以及检测RSSI输入电压。电流计接口示意图插针用途I1RSSI接收机信号强度指示(0~5V)I2VOLT动力电压检测(0~27V)I3CURR动力电流检测(0~100A)I4PWR5V供电I5GND地线任务四组装一台简易无人机平台⑩EXT此接口是I2C总线端口，连接其他附件。I2C接口示意图插针用途J1SCLJ2SDAJ3PWR3.3V供电J4GND地线任务四组装一台简易无人机平台（3）安装请把AP固定到飞机的重心附近。注意FRONT箭头需指向机头方向，并且尽量使俯仰和横滚方向与飞机对齐：（3）安装飞控安装位置示意图任务四组装一台简易无人机平台（4）OSD界面简介OSD界面OSD界面元素的含义：①飞行时间(mm：ss)。②飞行模式③总航程。④航向角。⑤GPS锁定的卫星数。⑥RSSI，接收机信号场强指示。。⑦目标方位角。⑧目标高度。任务四组装一台简易无人机平台⑨地速，单位km/h或mile/h。⑩当前油门。⑪相对起飞点高度。⑫爬升率。如图所示：⑬人工地平线。⑭飞机图标，保持在屏幕中央，模拟从飞机机尾看过去的角度。⑮目标航向指示器。任务四组装一台简易无人机平台电池电压。通过传感器测得的电流数值(Amp)。消耗的电量。回家距离。该位置显示的信息类型可以通过OSDSETTINGS--R>DISPLAYR菜单进行选择上图中所示为选择LON/LAT的显示效果。航点图标。目标距离。任务四组装一台简易无人机平台FlyTogether

功能：僚机位置显示图例任务四组装一台简易无人机平台（5）与地面站连接MFDAP可以和APMPlanner连接以设置航点。如果配有数传电台，还可以在飞行中监视飞行的路线和部分参数。地面站连接示意图任务四组装一台简易无人机平台如果在外场进行航点编辑，等GPS锁定足够的卫星后，可以点击右下角的“起始位置”把当前飞机的位置显示到地图上，然后开始设计航点。如图所示。设定起始位置任务四组装一台简易无人机平台确认航点数据无误后，点击”写入航路”把航点数据写入飞控。如图所示。设置航路信息任务四组装一台简易无人机平台3.跟踪天线AAT跟踪云台（1）系统组成，如图所示。①MyFlyDreamTracker②USB编程器(固件升级用)③热缩管④MyFlyDream

TeleFlyOSD⑤3x8mm不锈钢螺丝及自锁螺母⑥MyFlyDream

AATDriver任务四组装一台简易无人机平台（2）工作原理MFDAAT设计目的是为大幅提升全方位的信号接收能力。飞行中，我们为了获得更好的视频信号接收质量，希望采用高增益的接收天线。但高增益的天线往往伴随着狭窄的有效角度，MFDAAT的设计就是为了解决飞行时定向天线难以保持在最佳收发角度的问题。为了组成完整的系统，用户需要在飞机上安装TeleFlyOSD模块。

TeleFlyOSD从飞机上的GPS读取数据，把飞机的坐标和高度信息进行编码调制，通过无线的音频通道(通常会使用无线图传的伴音通道)发射回来。任务四组装一台简易无人机平台（3）连接与调试①TeleFlyOSD的安装。部件序号名称1扩展板接口2OSD视频信号接口3UP按钮4SET按钮5DOWN按钮6连接排针7LED8固件升级接口

TeleFlyOSD各部分简介任务四组装一台简易无人机平台颜色名称功能红Power电源输入黑(三根)GND地线蓝SetHome原点设定绿GPSDataGPS数据输入橙GPSPowerGPS供电(3.3V)*白AudioOut音频输出引线颜色和功能任务四组装一台简易无人机平台②连接

TeleFlyOSDTeleFlyOSD

既可以使用一个独立的GPS，亦可与其他OSD共用一个GPS。接线图A（TeleFlyOSD

为GPS供电）任务四组装一台简易无人机平台接线图B（与其他OSD共用GPS任务四组装一台简易无人机平台③为TeleFlyOSD选择合适的通讯波特率图中箭头所指的DIP开关上面有ON标识.通过这个开关的设置可以有四种不同的波特率组合。状态(1-2)通讯波特率(bps)OFF-OFF115200OFF-ON38400(Default)ON-OFF57600ON-ON9600任务四组装一台简易无人机平台（4）云台和

AATDriver

的安装请把天线牢固地安装到云台的天线支架上。建议把图传接收机也安装到天线支架上，以避免电磁干扰和馈线反复弯折受力出现故障。如图所示仅供参考：

图传与AAT连接方法任务四组装一台简易无人机平台（5）系统的初步测试

用12伏的直流电源供电给

AATDriver。

AATDriver

上的红色和黄色LED会快速闪烁若干次然后熄灭云台通电后发出“嘀”的一声，天线支架转到30度的仰角，并且云台上的红色LED开始闪烁，表示云台启动完毕。云台上面的图传接收机的电源指示灯也应该亮起。TEST按钮次序方位角俯仰角10(北)0290(东)303180(南)04270(西)605(退出测试模式)(退出测试模式)任务四组装一台简易无人机平台（6）AAT的使用所有设备上电。用AATDriver上的测试按钮对云台进行检查，看东南西北四个指向是否基本正确。

AATDriver

上的红色RX指示灯是否快速闪动。GPS搜索卫星需要一定的时间。稍等片刻后，根据AATDriver上的黄色指示灯闪烁频率来检查GPS的定位状态，闪烁频率越高则定位越精确。把飞机放到离云台尽量近的地方，按下

TeleFlyOSD

模块的

SetHome

按钮三秒以上。云台在待命模式下，你可以手动旋转云台指向飞机起飞的方向，此动作目的是确保起飞阶段有最好的信号接收角度，因为云台需要飞机离开10米后才进入跟踪状态。任务四组装一台简易无人机平台注意事项：起飞前请检查，确保

AATDriver

不处于测试模式（测试模式下，

AATDriver

的RX红色指示灯常亮），云台不处于离线模式(离线模式下，云台上的红色Off-Line指示灯常亮).这两种特殊状态下云台都不会跟踪目标。SetHome

后如果下行链路出了问题或者GPS定位非常差，云台会发出“嘀…嘀…”的警告声，红色指示灯开始闪烁，警告失去了跟踪能力。此时有必要的话，用户可以手动旋转云台指向合适的方向（俯仰角将保持在失去信号前的角度）。一旦数据链路或GPS状态好转，系统会自动恢复跟踪。任务四组装一台简易无人机平台4.数据链路Rlink16通UHF远程跳频模组。RLINK模组任务四组装一台简易无人机平台①特性：发射机两档功率可切换，内置不同蜂鸣器提示音，支持发射端一键设置所有通道失控保护位置。支持头部追踪器。两路独立的PPM输入，支持两台遥控器同时接入）。支持一发多收。跳频工作频段高度可配置。发射机EXT接口用于扩展功能。双向通信功能已经具备）。丰富的提示音。任务四组装一台简易无人机平台②技术参数：发射机：尺寸：73*65*15mm重量：64g工作电压：7-16v电流：180ma@12v，lowpowermode360ma@12v，highpowermode接收机：尺寸：45*30*6mm重量：16g工作电压：4-6v电流：75ma@5v任务四组装一台简易无人机平台③硬件安装：发射模块的安装：发射模块接口定义常用的遥控器PPM信号输出定义见附录。第一路PPM输入为RC口，为优先PPM输入口，如果你只是用一台遥控器输入，请将PPM信号输入此口。第二路PPM输入为HT口(默认为

headtracker

头部追踪器输入口)，也可以输入第二路遥控器的PPM信号。任务四组装一台简易无人机平台确保接入正确的PPM信号，上电之前确保发射机天线已经接好，如果PPM信号输入错误，上电后发射机内置蜂鸣器会发出间隔提示音，同时发射LED慢闪，提示您重新检查PPM接线和遥控器是否配置为PPM输出模式(某些老式PCM遥控器需要配置为PPM模式，2.4G遥控器不需要此项操作输出已经为PPM信号)。如图所示。发射模块功能按键定义任务四组装一台简易无人机平台接收机的安装:接收机任务四组装一台简易无人机平台对码过程：①按住接收机BIND按键，给接收机上电，接收机红色和蓝色LED灯交替闪烁，说明接收机进入对码状态。②将功率切换开关置于Hi档，按住发射机Bind/FS按键，给发射机上电，发射机LED灯慢闪进入对码状态，短按Bind/FS按键一次，即发送一次对码信息。③接收红色和蓝色LED灯同时慢闪，证明对码成功.④发射机重新上电，即完成对码过程。⑤对码成功后，当发射机和接收机靠得太近时上电，在极低的概率下会出现发射和接收跳频不同步的情况，表现为接收机LED灯闪烁较慢，舵机控制卡顿，这时只需要将发射或者接收离开3米左右的距离，重新上电即可，一旦同步成功，发射和接收靠近就不会受影响。任务四组装一台简易无人机平台距离检测：①将功率切换开关置于Low档，按住发射Bind/FS按键，给发射机上电，发射机蜂鸣器会发出4次长音，表明此时发射机进入微功率模式，发射机功率相比于低功率模式将会降低25dBm的功率，在微功率模式下，你可以用来拉距测试，或者分析机载设备在UHF频段的干扰情况。②重新给发射机上电，即退出微功率模式，谨记起飞前退出微功率模式。设置失控保护：Rlink

支持所有通道的失控保护设置，支持在发射端设置失控保护，您的飞行器无论是在地面还是在空中，都可轻松的完成失控保护的设置。在丢失信号1秒后，接收机会进入失控保护状态。①确保发射机和接收机已完成对码过程并成功通信。②发射端将各通道摇杆或开关置于失控保护位置，短按Bind/FS按钮1秒钟知道你听到蜂鸣器响即可松开，完成一次失控保护位置信息的发射。③关闭发射机，测试接收机失控保护是否设置成功任务四组装一台简易无人机平台蜂鸣器提示音及DLED状态：发射机：①顶部红灯快闪，证明工作正常，正在发射信号②顶部红灯快闪，蜂鸣器持续响，正在发送失控保护位置③顶部红灯慢闪，同时蜂鸣器发出“滴咚”声响，发射机PPM信号输入错误。④蜂鸣器以“Di-Di-Dong”三声循环响，发射机输入电压过低或过高，具体参看配置文件中最低电压和最高电压报警值。⑤发射机顶部红灯一长两短闪烁，同时伴随一长声蜂鸣器响，发射机配置文件出错，请检查发射机配置参数。⑥底部红灯常亮，USB连接成功接收机：①蓝灯和红灯交替闪烁，进入对码状态②蓝灯和红灯同时慢闪，对码成功，等待遥控器信号③蓝灯或者红灯快闪，接收到遥控器信。④USB旁红灯常亮，证明USB连接成功。⑤红色LED灯一长两短闪烁，接收机配置文件出错，请检查接收机配置参数。任务四组装一台简易无人机平台发射机和接收机的配置：Mapping：HT接口PPM信号输入在RC接口PPM信号输入的映射通道，如果不接，则16个通道都为0，如果HT接口接入一个2轴的头部追踪器，在第5通道和第6通道输出，RC端接入一个6通道的低端遥控器，则我们可以用将头追信号叠加入第7和第8通道，从而总共输出8路PPM信号，相当于间接的将你的遥控器变为8通。此时的设置如图所示：任务四组装一台简易无人机平台如果RC接口接入的是一个8通遥控器，HT接口接入的是另一个6通道的遥控器，我们只需要6通道遥控器的1，2，4通道来控制云台，总共输出为11通道，则我们需要如图所示进行配置：任务四组装一台简易无人机平台直接用

MicroUSB

线将接收机连接电脑，接收机将被识别为卷标为

RoyalWay-Techcompany，名称为CONFIG的U盘，请用excel打开U盘内名为rx.cf的配置文件如图所示：使用

Rlink

的配置功能，你可以将他们统一为一种定义，比如JR类的遥控器，我想设置他的通道输出顺序为Futaba格式，则可配置如图所示。任务四组装一台简易无人机平台