多旋翼无人机飞行器概论-补充

Answer 1

目前市场上较为成熟的开源飞控：

大多使用主流电机 是 外转子三相交流无刷同步电动机，普通电机是 内转子有刷，直流电。
多旋翼外转子无刷电机 外壳与轴一起旋转，端粗，转速低，扭矩大，适合带 低速大桨
内转子电机 外壳不转轴转，细长，扭矩小，转速高，适合带高速小桨，电动涵道 航模基本上都是内转子电机

有刷无刷电机对比：
没有了有刷电机运转时产生的 电火花，极大的减少了电火花对无线电子设备的干扰；没有电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音低，没有机械接触，内阻也小狠多，一般无刷电机效率高达80~90，有刷很难超过40%

电机的规格及数据表示：
我们常在电机外壳看到的 2212 2810 等字样，它表示电机的尺寸。前2位是电机定子线圈的直径，后面2位是定子线圈的高度，单位毫米

KV值 ： 转速/V ，意思为 输入电压增加1V，无刷电机空转（不带桨）转速增加的转速值，比如，920KV，表示 外加 1V 电压，转速为 920转每分钟。外加 2V 电压，转速为 1840 转每分钟。KV值越大，同等电压下转速越高，扭矩越小，只能带小桨。相对的说，KV值越小，效率越高。 航拍要选择低KV电机配大桨，转速低 效率高，电子震动小

电机效率： 观察升力公式，升力和 速度的平方成正比。也就是说气流速度从1变成2，升力从1变成4。 把转速提高一倍 和 把桨径增加一倍都能提高气流速度。但是因为是圆周运动，增加桨径后平均速度更大，并且大桨就像滑翔机的机翼，诱导阻力也小，说明 慢速大桨好 。 尽可能的配最大的桨，电机选又扁又矮的效率高
电机效率标注方式为: g/W (克/每瓦)。电机功率和拉力并不是正比，而是得看效率表，一般电流在3~5A时效率最高，一般飞行效率在 8g/1W以上，可以保证续航能力

尽量选大桨，尽量低转速
大螺旋桨用低 KV 电机，小桨用 高KV电机（需要转速来弥补升力的不足）
选择动力冗余配置（防止意外发生）

电子调速器（electronic speed controller）俗称 电调。其作用是根据 飞控的控制信号，将 电流的直流输入转变成 一定频率的交流输出，用于控制电机转速
无刷电机电流很大，一个都有3~5A，如果没有电调，飞控无法承受该电流，且飞控也无法驱动无刷电机

BEC 是英文免电池电路的意思，有分流供电的能力，可将动力电池电压变为5V供给飞控，但一个四旋翼如果 四个电调都给 飞控供电，说不定会 你争我抢，所以我们会挑掉其中三个电调杜邦线的红线

电流规格：电调上一般会标注多少A，这个数字就是电调的瞬时极限电流

电池容量： 用Ah 或者 mAh 标注，比如1000mAh，如果以 1000mA 放电，可以持续放电1小时

电池电压： 目前工业生产的每一个锂聚合物单体电芯 额定电压都是3.7V ，电池组上通常出现 S 和 P 字样，S表示串联，P表示并联

无人机数据链 按照传输方向分为：上行链路 下行链路

优秀的无人机数据链路应具备以下特征：

民用无人机的通讯链路系统一般很简单，就2~3条 ：

RC遥控器： 主要用于视距内的飞行控制。RC是 radio control 的缩写
遥控接收机： 一般很小很轻，常见的为 7通道的 2.4GHZ 接收机 （一般上方会标注 PCMS/PPM，会电子调频）

网络化时代，遥控器会慢慢被 平板手机等控制单元所取代

美国手 油门在左边

我们常说的数传模块组成了 数传链路，它是由 地面站 计算机连接的一个模块 和 飞机上的另一个模块构成的 双向链路。常见的以 900M频率 居多，传输速率在 300~19200 bps 之间，发射功率几瓦到数十瓦之间
国际上有名的品牌有美国的 MDS，芬兰的 SATEL

接收机与 无线数传 之间的区别：
从外表上看，接收机有2个小小的软性天线，而 数传有一个 大大的天线

通常的传输方式是通过2.4GHZ或5.8GHZ的数字信号进行，中高端的价格比较贵，低端的有效距离短，画面延迟严重

一般分为：遥测子系统，包括 飞控地面软件、图传显示屏及OSD
遥控子系统，包括 遥控发射机杆、开关，键盘、鼠标、头追等

地面站硬件一般包含： 地面站计算机、各类其他显示屏、遥控器、数传地面模块、图传地面模块等

目前无人机系统大多使用单一功能链路，每个链路有自己的频段 具体如下：
机载链路子系统 ：
遥控接收机 - 72M、433M、2.4G
机载数传模块及天线 - 900M、2.4G
机载图传模块及天线 - 1.2G、2.4G、5.8G

地面链路子系统：
遥控发射机 - 72M、433M、2.4G
地面数传模块及天线 - 900M、2.4G
地面图传模块及天线 - 1.2G、2.4G、5.8G

进角就是打个比方，电机转到这一相，然后同时电调换向，那么就是进角是0，，要是在电机到这一相之前，电调就换向那么就是正进角，反之负进角，如果电机转的很快，到这一相电调才换相是不是就有点来不及了啊，就像汽油机都在上止点之前就点火的道理一样

通俗一些：低进角，转速高，省电，扭力小，好像汽车的高速档； 高进角，转速低，耗电，扭力大，好像汽车的低速档。

电感是闭合回路的一种属性，是一个物理量。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是 “亨利”

自感：
当线圈中有电流通过时，线圈周围会产生磁场，当电流发生变化时，其磁场也会变好，变化的磁场会产生感应电动势，这就是自感

互感：
两个线圈靠近时，其中一个线圈的电流发生变化，它的磁场会发生变化，同样会改变相邻线圈磁场的大小