《无人机应用技术》课件-3单元三 模拟飞行软件

单元三

模拟飞行软件模块一

智能飞行器设计与调控主讲人：xxxLogo智能飞行器应用技术智能飞行器phoenixRC飞行模拟器大疆模拟器（SimuFlight）12模拟飞行软件特点phoenixRC飞行模拟器提供了详细的操作指南，包括如何进入飞行模拟器、选择飞机和起飞等步骤，以及如何使用HUD（平视显示器）来查看飞行参数，如速度、方位、倾斜角度、海拔高度等。大疆模拟器（SimuFlight）是一款专门为无人机设计的模拟飞行软件，特别适合无人机新手进行练习。它提供了不同的关卡和探索选项，让用户自由探索并选择适合自己的训练方式，在不花钱的情况下学习如何操作大疆无人机23。特点特点模拟飞行软件的安装3.1打开PhoenixRC安装程序，选择简体中文等待安装程序准备完成进入欢迎页面，点击下一步选择——我接受许可证协议中的条款，点击下一步填写用户名和相关信息，没有则不填，点击下一步选择安装所有程序功能，点击下一步选择安装路径，点击下一步点击下一步，等待安装完成安装完或页面模拟飞行软件的设置3.2遥控器第一次连接计算机时，系统需要了解这款遥控器的最大行程量、各通道设置等参数，所以需要对遥控器进行配置。系统设置里，点击配置新遥控器根据提示检查遥控器是否设置正确。在选择模型里点击更换模型，选择需要练习的模型。多旋翼智能飞行器飞行原理3.3以四旋翼电动无人机为例，4个旋翼布局方式为“X”型，相邻两旋翼转向相反，当两对转向相反的旋翼产生的升力相等时，反转扭矩的作用刚好相互抵消，从而防止无人机自旋。通过控制两对旋翼的转速即可实现对无人机各种运动姿态的控制。无人机拥有6个自由度，分别为前后、上下、左右移动，横滚、俯仰、偏航旋转控制通道只有升降通道（Thrust），横滚角（Roll）控制通道，俯仰角控制通道（Pitch）和偏航角控制通道（Yaw）4个。以无人机质心为原点，正前方为X轴正方向，右侧方为Y轴正方向，竖直向上为Z轴正方向建立机体坐标系，分析各种运动姿态原理。多旋翼无人机飞行原理

同时增大无人机四个旋翼转速，使得总升力大于无人机整体重量后无人机将沿着Z轴垂直上升，反之，减小四个旋翼转速使总升力小于无人机自身重量后，无人机将垂直降落。在无外界干扰的情况下当总升力等于机体重量时无人机将保持悬停。升降运动

2，3号旋翼转速增大，1，4号旋翼转速保持，前后升力差会导致无人机出现“前低后高”的姿态，旋翼推力在X轴正方向的分力将驱动无人机前进；同理当1，4号旋翼转速增大，2，3号旋翼转速不变时无人机将会后退。前后运动

与前后移动原理相同，3，4号旋翼转速增大时无人机向左移动，1，2号旋翼转速增大时无人机向右移动。左右移动

当一对正转旋翼与一对反转旋翼转速相同时，产生的扭矩则相互抵消，无人机不旋转。当2，4号旋翼转速增大而1，3号旋翼转速不变时，2，4号旋翼对机体产生的扭矩大于1，3号旋翼的反扭矩，因此无人机将绕Z轴进行逆时针旋转；反之，当1，3号旋翼转速大于2，4号旋翼转速时，无人机将绕Z轴顺时针旋转。偏航运动模拟飞行软件训练3.4模拟飞行软件是一种利用计算机技术和仿真算法来模拟无人机实际飞行环境和操作过程的工具。它能够提供安全、高效、低成本的无人机操作训练，广泛应用于无人机科研、教学、训练和作战准备等领域。通道：是遥控器可以控制的动作路数，英文为Channel，缩写CH，一个通道即一个控制回路。遥控器中常说x个通道，即表示可同时实现控制x个回路。1．控制通道基础知识通道数越多则表示该遥控器功能越强大。多旋翼在控制过程中需要控制的动作通道数有油门（上下）、俯仰（前后）、滚转（左右）和偏航（旋转），所以多旋翼遥控器最少需要四通道遥控器。通常，模态切换和云台控制等也会占用一定的通道数，因此推荐使用至少8通道遥控器。无人机遥控器是进行模拟量控制，即当我们把发射机上的操纵杆由中立位置向某一方向偏移一定角度时，与该动作相对应的舵机也同时偏移相应的量。舵机偏移量与发射机操纵杆偏移角度成比例，简单地说它不仅能控制拐弯，还能控制拐多大弯。（1）副翼控制飞行器的左右平移运动，机头不偏转，飞行器绕自身纵轴旋转。（2）俯仰控制飞行器的前后平移运动，飞行器绕自身横轴旋转。（3）油门控制飞行器的上下平移运动，飞行器离地的高度发生变化。（4）方向控制飞行器的偏航旋转运动，飞行器绕自身立轴旋转。注意事项：模拟飞行训练前，确保模拟器软件和硬件设备的正确设置和调试。根据实际需求和训练目标设定飞行任务，逐步提高难度和复杂程度。飞行实践中，注意安全、环保和技能的掌握程度。每次飞行实践后，进行操作技能总结和分析，找出问题并进行改进。用仿真结果分析功能，定期评估训练效果，并根据评估结果调整训练计划2．飞行训练多旋翼无人机操控原理重点训练：基本操控：学习如何控制无人机的升降、前进、后退、左右移动等基本动作。起飞与降落：练习在各种环境下的起飞和降落，掌握正确的起飞和降落姿势及注意事项。特技飞行：学习基本特技动作，如翻滚、旋转、跃升等，提高飞行技巧。模拟场景：通过模拟各种实际飞行场景，提高不同环境下的应对能力。2．飞行训练多旋翼无人机操控原理多旋翼常用飞行控制器软件调试3.51．调试前准备连接所有线路，接通电源，进行首次通电测试，检查飞控、电调、电机和接收机是否正常通电，是否有短路或断路现象。检查遥控器，进行对频及相关设置。每台遥控发射机都有一个单独分配的专属ID码，接收机使用前，需先读入遥控发射机的旧码，即对频。一次对频操作，遥控发射机的旧码就会被接收机存储，下次使用时无需再对频。通常情况，遥控器在出厂前就已经完成对频，可直接使用。如果接收机又与其他遥控发射机对频，则下次再使用原遥控发射机时需要再次操作对频。将飞控连接到电脑，用调试软件（地面站）对飞控调试。2．飞控调试进入飞机详情页，点击传感器校准，依此点击罗盘校准，陀螺仪校准，加速度计校准及水平校准，点击进入进入校准界面，示依次完成调试。传感器校准2．飞控调试点击电池参数，选择相应的电池类型，校准电压使其与电池实际电压相匹配。根据实际电池电压以报警电压＞返航电压＞降落电压的顺序设置不同的电压大小。电池参数配置2．飞控调试点击电池参数，选择相应的电池类型，校准电压使其与电池实际电压相匹配。根据实际电池电压以报警电压＞返航电压＞降落电压的顺序设置不同的电压大小。飞行模式设置2．飞控调试飞行模式设置2．飞控调试基本参数设置2．飞控调试无人机的姿态稳定性是飞行安全和任务执行的关键。为确保无人机能够在空中稳定飞行，需对飞行控制器参数进行精细调整。调整过