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看到一篇不錯(cuò)的關(guān)于無(wú)人機(jī)飛行控制的科普貼，分享給大家。 0 j- S$ b& [' u( V4 A
無(wú)人機(jī)作為新興行業(yè)，用戶以小白居多， 那么，如何從眾多小白中脫穎而出，化身為老司機(jī)呢？ 你只需要跟著小曼魔鬼般的步伐走起來(lái)，今天我們先講最核心的飛控篇。 掌握這些干貨，足以吹牛裝逼充大神了~ 10年前，無(wú)人機(jī)行業(yè)考慮的是如何讓飛機(jī)穩(wěn)定飛起來(lái)、飛得更快、飛得更高。 無(wú)人機(jī)的應(yīng)用也主要是在軍事等神秘領(lǐng)域。 如今，隨著芯片、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展， 無(wú)人機(jī)開始向智能化、終端化、集群化的趨勢(shì)發(fā)展。 幾年的時(shí)間讓無(wú)人機(jī)從遠(yuǎn)離人們視野的軍事應(yīng)用飛入了尋常百姓家， 更多的小白用戶開始接觸到無(wú)人機(jī)，只需要通過(guò)短暫的學(xué)習(xí)， 也可以進(jìn)行穩(wěn)定安全的操作，體驗(yàn)了一把飛行和航拍的樂(lè)趣~ 不可否認(rèn)，飛控技術(shù)的發(fā)展是這十年無(wú)人機(jī)變化的最大推手。 但是，你真的了解飛控是什么嗎？ 下面小曼為你仔細(xì)解讀多軸飛行器的飛控是如何運(yùn)行的。 飛控是什么？ 飛行控制系統(tǒng)（Flight control system）簡(jiǎn)稱飛控， 可以看作飛行器的大腦。多軸飛行器的飛行、懸停， 姿態(tài)變化等等都是由多種傳感器將飛行器本身的姿態(tài)數(shù)據(jù)傳回飛控， 再由飛控通過(guò)運(yùn)算和判斷下達(dá)指令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作和飛行姿態(tài)調(diào)整。 飛控可以理解成無(wú)人機(jī)的CPU系統(tǒng)，是無(wú)人機(jī)的核心部件， 其功能主要是發(fā)送各種指令，并且處理各部件傳回的數(shù)據(jù)。 類似于人體的大腦，對(duì)身體各個(gè)部位發(fā)送指令，并且接收各部件傳回的信息， 運(yùn)算后發(fā)出新的指令。例如，大腦指揮手去拿一杯水，手觸碰到杯壁后， 因?yàn)樗珷C而縮回，并且將此信息傳回給大腦，大腦會(huì)根據(jù)實(shí)際情況重新發(fā)送新的指令。
* k) N+ b5 u5 P0 k. ]飛控的主要組成部分 無(wú)人機(jī)飛控一般包括傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和伺服作動(dòng)設(shè)備三大部分， 實(shí)現(xiàn)的功能主要有無(wú)人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無(wú)人機(jī)任務(wù)設(shè)備管理和應(yīng)急控制三大類。 5 \! u2 g4 ?7 @6 T' m$ k: g/ r
傳感器 多軸無(wú)人機(jī)機(jī)身大量裝配的各種傳感器， 包括GPS、氣壓計(jì)、陀螺儀、指南針以及地磁感應(yīng)等， 可以采集角速率、姿態(tài)、位置、加速度、高度和空速等，是飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
: Q* ?7 b# S2 U; ?# y4 g機(jī)載計(jì)算機(jī) 機(jī)載計(jì)算機(jī)作為無(wú)人機(jī)的CPU，是飛控的中樞系統(tǒng)， 類似于人體大腦的中樞神經(jīng)，負(fù)責(zé)整個(gè)無(wú)人機(jī)姿態(tài)的運(yùn)算和判斷； 同時(shí)，也操控著傳感器和伺服作動(dòng)設(shè)備。
, C: M4 ? H" l; T' ~9 A* q3 K伺服作動(dòng)設(shè)備 無(wú)人機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是伺服作動(dòng)設(shè)備，是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的重要組成部分。 其主要功能是根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)的指令，按規(guī)定執(zhí)行動(dòng)作。 對(duì)于固定翼無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，主要通過(guò)調(diào)整機(jī)翼角度和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行控制。 多軸無(wú)人機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括螺旋槳、電調(diào)和電機(jī)。 多軸無(wú)人機(jī)飛控通過(guò)電調(diào)傳輸?shù)铰菪龢目刂菩盘?hào)， 來(lái)控制電機(jī)，帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的懸停、 升降、前進(jìn)等飛行狀態(tài)的調(diào)整。 此圖是無(wú)人機(jī)朝紅色箭頭方向前進(jìn)時(shí)，四個(gè)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向。 你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)角線上的一對(duì)螺旋槳（M1和M3）方向一致， 相鄰螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反。關(guān)于螺旋槳的飛行原理，小曼在后面的文章中會(huì)單獨(dú)介紹。
" c, Z5 J# D" F* ~飛控的種類 目前飛控的主要種類有兩種“開源飛控”、“自研飛控”。 接觸過(guò)無(wú)人機(jī)行業(yè)的人都知道，如何使飛控更加安全， 更易操控是無(wú)人機(jī)研發(fā)的大難點(diǎn)！ 那么，我們的攻城獅們又是如何舉步維艱的走到今天的呢？
+ s8 A; E' D# B8 k; N# T開源飛控 “開源飛控”是市面上最常見的飛控，其來(lái)源于“DIY DRONE”時(shí)期， 最開始是為了滿足歐美“極客”、“創(chuàng)客”對(duì)于自由飛行的夢(mèng)想。 開源飛控即公開通用的源代碼數(shù)據(jù)庫(kù)，程序猿都可以免費(fèi)使用。 這樣也存在一定的弊端：一套初級(jí)的源代碼不可能適用于所有飛行器； 也會(huì)為后續(xù)的維護(hù)和開發(fā)留有先天性不足。
8 [( `/ D: H" L; l \自研飛控 由于開源飛控的先天性不足，要想進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)， 正規(guī)的無(wú)人機(jī)企業(yè)必須要開發(fā)自己的飛控系統(tǒng)。 目前幾家知名的無(wú)人機(jī)公司都是從自研飛控起家的， 基本上都經(jīng)歷了多年的技術(shù)沉淀。 即使是后來(lái)居上的曼塔智能， 無(wú)論是之前的產(chǎn)品朱雀、還是新推出的產(chǎn)品S6， 采用的都是自研飛控。 自研飛控十分耗時(shí)耗力，但帶來(lái)的好處是硬件和軟件實(shí)現(xiàn)完美匹配， 有著更高的安全性和穩(wěn)定性，為后續(xù)的開發(fā)和改進(jìn)做出更多積累。 - P) h/ C2 z; F; }; W
飛控的發(fā)展趨勢(shì) 每個(gè)飛控系統(tǒng)都可能成為未來(lái)的信息終端 目前這個(gè)階段有點(diǎn)像 80 年代的人們使用大哥大， 當(dāng)個(gè)寶貝一樣但卻沒有發(fā)揮其很大的作用；而現(xiàn)在的手機(jī)已經(jīng)終端化， 僅僅是遍布全球的終端，人們從終端獲取全球有益信息的同時(shí)也在貢獻(xiàn)著自身的價(jià)值。 * K$ t/ L! y% q- B! g1 ^- S0 B: S
未來(lái)無(wú)人機(jī)在各類應(yīng)用中更像是布撒的一系列終端設(shè)備， 飛控作為無(wú)人機(jī)的核心會(huì)在終端化過(guò)程中扮演重要作用， 無(wú)論在消費(fèi)、農(nóng)業(yè)、巡視等各領(lǐng)域，飛控將成為數(shù)據(jù)終端的核心， 大量的飛行狀態(tài)、任務(wù)數(shù)據(jù)、載荷狀態(tài)會(huì)被記錄、回傳、分發(fā)， 用戶或其他利益相關(guān)方會(huì)通過(guò)付費(fèi)等商業(yè)模式獲取終端的有用信息。 " g3 Z: i2 N4 m( V2 F
飛控通信網(wǎng)絡(luò)化 隨著智能手機(jī)增長(zhǎng)率的放緩以及無(wú)人機(jī)終端化的趨勢(shì)， 移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們也敏銳捕捉到了商機(jī)，紛紛推出了面向無(wú)人機(jī)應(yīng)用的移動(dòng)通信解決方案。 這類方案目前采用成熟商用 2G、3G、4G 網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)定義套餐、開發(fā)貼片 SIM 卡組件、天線定制等方式， 使無(wú)人機(jī)作為終端接入商用網(wǎng)絡(luò)。雖然還存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、覆蓋區(qū)域不全等因素， 但隨著無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)價(jià)值的增加、移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展驅(qū)動(dòng)以及無(wú)人機(jī)管控壓力的增大， 在不久的將來(lái)借助運(yùn)營(yíng)商的飛控網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)不可阻擋。
' j* L" i6 f! \6 T形成無(wú)人機(jī)+大數(shù)據(jù) 在大數(shù)據(jù)時(shí)代，沒有人否認(rèn)原始數(shù)據(jù)的重要性。無(wú)人機(jī)+大數(shù)據(jù)喊了也有一段時(shí)間了， 但目前受到終端化剛起步、網(wǎng)絡(luò)化未完全落地、數(shù)據(jù)來(lái)源少等因素， 無(wú)人機(jī)的大數(shù)據(jù)時(shí)代還沒有真正來(lái)臨。 在未來(lái)無(wú)人機(jī)發(fā)展過(guò)程中不應(yīng)空泛強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)的意義， 而更應(yīng)通過(guò)飛控的數(shù)據(jù)搜集能力獲取高頻率的有效信息進(jìn)行分析， 得到能夠給行業(yè)帶來(lái)價(jià)值的「可視化」數(shù)據(jù)，直接為行業(yè)服務(wù)。 | 
發(fā)表于 2017-4-11 15:22:09
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問(wèn)題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
樓主
是的呢
謝謝
就服你