无人机绕八字操作 无人机八字飞行分解

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多旋翼无人机是现在使用最多的民用无人机,甚至在一些巡逻巡线行业机里面也占有很大的比重。主要原因就在于多旋翼可以像直升机一样悬停飞行,可以满足随时停止移动进行详细调查的需求。而多旋翼的操作难度要远低于航模直升机。今天多旋翼的主要内容就从下面几点和大家讨论一下。

章节

一、多旋翼无人机的发展史

二、多旋翼无人机的分类及载人无人机发展的瓶颈

三、多旋翼无人机的主要设备构成

四、多旋翼无人机的几种遥控器操作方式

五、多旋翼无人机的进阶训练

一、多旋翼无人机的发展史。

(一)、多旋翼无人机的出现

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大疆初期的多旋翼产品 F550和F450

多旋翼无人机比较多的出现应该在2011年以后,当时主要是比较简易的四旋翼飞行器。当时采用的飞控只有简单的自稳功能,没有GPS辅助,没有定点功能。有的甚至只有最基础的稳定功能,就是保持自身姿态,相当于无飞控的直升机,飞行学习难度地狱级,所有的油门,摇杆,飞控都是不参与调整的。

飞控的自稳功能有以下三个级别。我现在假设向左打杆,来看无人机飞控的自稳

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我的第一架商业机上面的wkm飞控

最高级别,钉钉子级别,现在最常见的。飞控带GPS和气压或者视觉/超声波定高的。50%油门自动定高悬停,打杆飞机向左倾斜移动。松手后,机身会恢复水平之后继续有一个向右倾斜的刹车动作。

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这是我一架装了玉兔飞控的娱乐多轴

低一级别,气压定高,带姿态自稳。打杆回中以后,机身自动水平,或稍微带点刹车,但是机身会有随惯性漂移的情况,需要手动控制速度。

最低级别,只有基础姿态稳定。机身倾角根据手动打杆变化,但是机身不会自动回中。也就是说你如果打杆后不做其他纠正动作,机身会向某些一方向运动,并且越来越快,速度变化快慢由机身倾角决定。油门为实际油门,不会自动定高,如果不随时调整,也会向下或向上运动。全部操作必须是不停止的微操作,否则机身不可能稳定。

(二)、百家争鸣的初代无人机市场

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我做的搭载NAZA飞控的折叠小四轴

初代多旋翼无人机全部为组装机,慢慢从四旋翼向六、八旋翼开始发展。飞控有QQ飞控,玉兔飞控,APM开源飞控,还有就是大疆创新初代的NAZA 哪吒飞控。当时的多旋翼飞控对大型机的稳定作用效果不好,所以当时多为600mm轴距以下的小型无人机。用途多为硬挂GOPRO或者舵机云台进行飞行或者简单的飞行娱乐。

(三)、行业无人机的地位巩固

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这是一个搭载大疆A2飞控的巡线无人机

从大疆wkm飞控和s800筋斗云机架开始,无人机航拍的行业差距慢慢拉开了差距。专业级别的无人机影视航拍开始出现,对于大型无人机,比如一些大级别的六旋翼,八旋翼无人机的稳定支持,使得无人机的整合开始向行业化进化,也为后期的植保、救援、甚至载人无人机的发展做了铺垫。

二、多旋翼无人机的分类。

(一)、从动力系统来分

多旋翼从动力方式来说有电动,油动两种方式。电动无人机现在处于绝对优势的地位,不论是民用还是商用,从娱乐机还是行业机,我们看到的都是电动机。

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2017年就在展览上出现的油动多旋翼,到现在都没有量产

油动无人机采用螺距控制几个螺旋桨的输出动力,从三四年前就看到一些厂家的研发图,但是至今为止都没有进行市场推广,可见在技术上还存在问题。

(二)、从旋翼和机臂数量来分

一般我们称多旋翼的螺旋桨为旋翼,机臂称为轴。在早期无人机上面一般一个轴只有一个旋翼,所以一般称为四轴,六轴,八轴。到后期,开始出现了一些三轴六旋翼,四轴八旋翼的机型,甚至出现了六轴十八旋翼等等机型。

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这是一个四轴八桨警用无人机

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左边是一个三轴六桨的无人机机架。右侧和我上面的是一样的

(三)、从行业应用来分

从行业应用来说,最常见的就是航拍机,其他还有安保无人机,植保无人机,电力架线无人机,还有一些功能小众不好分类的,比如消防灭火,高压线垃圾清理等等。有一些巡逻,电力巡线则属于航拍无人机的范围。

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我们在外场电力架线

(四)、载人无人机的发展瓶颈

最近几年,越来越多载人无人机开始出现我们的视野里。有貌似高端的企业,也有很多的民科。亿航的无人机我还可以勉强理解,毕竟有个座舱,但是有些朋友做的所谓载人摩托,就实在是让人捏了一把汗。前几天,终于有人上了中国达人秀的舞台,我只能夸他一句,你胆子真大!

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所谓的载人摩托,我们不是特别支持

载人多旋翼无人机的瓶颈也是普通多旋翼无人机的瓶颈,主要有以下几点。

1、安全性低

和固定翼,直升机,旋翼机相比,多旋翼无人机就是飞在天上的一块砖头。在突然失去动力的情况下,前面这三种机型都可以安全降落。而且无动力降落都是这些机型飞行的必修课。相比于它们,如果多旋翼无人机动力出现问题,就只能像一块砖头一样坠地,毫无救援的希望。

2、容易受干扰

多旋翼无人机设备易受干扰。包括外部干扰甚至是内部电路干扰。现在很多安全部门都购置了无人机干扰器。十一期间也发生了在某景区大量航拍无人机被干扰坠机的事件。从这个角度来看。多旋翼无人机对干扰的抵抗能力较差。

3、续航时间短

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外出要带大量的电池

固定翼最低0.3的推重比就可以飞行,但是多旋翼则需要1以上的推重比才能进行悬停,巡航则需要更高的推重比。多旋翼自重也高于同等载重级别的其他机型。现在多旋翼无人机全部为电动,与油动固定翼相比,长途巡航之后重量依然不会降低,变相增加了无人机的能耗,导致多旋翼无人机的续航成为了限制多旋翼无人机发展的最大瓶颈。

三、多旋翼无人机的主要设备构成。

(一)、多旋翼的大脑-飞控飞控就是多旋翼无人机的大脑,多旋翼无人机的一个明显的特点就是必须有飞控参与无人机的飞行,否则是无法工作的。也许大家曾经看到过,有位大哥用了数个摩托车发动机制作多旋翼,想要载人飞行,最终没有成功,这是必然的。多旋翼无人机飞行看似稳定,其实即使在你没有任何操作的情况下,飞控无时无刻不在调节飞机姿态,控制各个通道螺旋桨的转速。

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早期的植保无人机,飞控效果比较少

现在的飞控厂家比较多,大疆最成功的飞控,就是哪吒naza飞控,这是市面上最早的一款商业化最成熟的揭面,全新的调参软件界面,脱离了以前那种全靠提示音和呼吸灯的调参模式,是为大疆奠定商业帝国基础的开山之作。

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NAZA-M调参界面

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NAZA的接线图

零度智控的无人机飞控,特别是双子星系列,打着“最安全的飞控”的牌子,曾经和大疆创新,在高端无人机组装市场平分秋色。

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2012年参加本地的航模活动,除了我的六轴,多旋翼只有一台

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2012年一台装了NAZA的四轴

后来大疆悟空wkm飞控,A2/A3,植保无人机专业飞控等等,飞控产品并没有特别多。飞控的开发体现在了精灵,御等等商业机的功能增加。比如雷达壁障,其他兼容功能等等。

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自动避障功能

当然到2016年左右,傲翼、极飞等厂家开始做无人机植保专用飞控,而很多周边厂家则围绕APM,PIX等开源飞控进行修改包装以后出售,但是飞控的市场曝光率依然开始慢慢弱化,作为无人机的一部分,被整机功能所替代。

(二)、动力系统-无刷电机/电调/螺旋桨电机电调在多旋翼无人机出现的初期,并没有与固定翼无人机区分开,特别是电调,好盈天行者电调,是最常用的。由于没有针对多旋翼操作模式进行过优化,所以安装调试的时候没有调整好某些数值,会非常容易出问题。比如电调进角,固定翼多调整为中低,而多旋翼则需要调整为高,来提高电机响应速度,否则极易失控。固定翼螺旋桨螺距多数偏高,效率不如多旋翼专用桨叶。多旋翼多采用盘式电机,也是从效率的角度来选择的。高kv大桨叶是多旋翼无人机的常见选择。

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早期多旋翼上面的天行者电调,盘式电机,APC1238桨叶

(三)、从机架折叠方式看多旋翼的机架发展

多旋翼无人机随着时间的推移,为了携带方便,曾经出现过多种折叠方式。

早期横折。以飞越810、960机架,就是这种折叠方式。配合快拆桨夹,比原来可以节省不少空间。

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我曾经使用过的飞越810机架

下伞折。以大疆s900/1000为代表,当时为大疆首创,随后零度智控,其他的一些厂家也开始做。包括一些五金配件厂家,开始做折叠件,供玩家装机使用。

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我们自己做的八旋翼伞折无人机

上伞折。这种奇葩折叠方式看看就好。

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看看就好

横折。这个折叠方式从大疆植保机开始出现。

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展开的工作状态

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这也是一种横着方式

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这是我自己做的横折四轴。

拆卸式。机臂脚架可以拆卸。

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这个机器就是可以拆卸的

四、多旋翼无人机的几种遥控器操作方式。

多旋翼无人机遥控器及操作通道设置。

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以上是DJI GO APP中的三种遥控方式,是比较有代表性的。我建议新手一定要从美国手入手,因为这是最符合操作习惯的。右手摇杆基本就代表了多旋翼无人机悬停状态下的四个平移方向,前后左右,这也让一些小角度偏航飞行变得更直观和简单-摇杆的方向就是飞机的平移方向。

五、从基础到进阶,多旋翼无人机的操作训练。

现在多旋翼的无人机的操作,比早期无人机飞行已经简单了很多,但是误操作依然是多旋翼无人机事故的最主要原因。所以我建议新手依然不要忽视日常的多旋翼无人机训练,下面我对无人机的训练顺序给各位提个建议。

(一)、不能忽视的几个基础训练。

下面几个动作比较适合新手从入门开始训练,可以尽快增加对多旋翼无人机操作的熟悉程度。

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刷锅绕点

(二)、2个进阶动作。

这个动作是我建议中级飞手可以训练的动作。这个动作是从直升机的一个训练中演变而来的。

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自旋着陆,或自旋直线飞行

这个动作就是自旋直线飞行。即在正常模式下(不能是无头模式),手动操作无人机慢速自旋(打转向杆),同时操作无人机向某一方向直线前进。动作的难点在于机头朝向是不断变化的,要在这种情况下保持直线前进,右手摇杆也是不断变化,才能达到这个效果。

做完这个以后可以再锻炼下面这个动作。是个立体的圆形,加自旋,难度更大。

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所有上面的训练不得打开热点环绕,无头模式等等快捷功能。熟练的操作才是安全飞行的最基本能力,同时要时刻把握安全这根弦。玩固然重要,但安全才是永远排第一位的。

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