幻灯二

航拍无人机组装教程(《航空航天模型》F450航拍无人机组装与调试)

F450航拍无人机组装与调试

广西百色市右江区 郭远东 微信bbsgyd V2018.05.11

许多小伙伴怀揣着造飞机的梦想,在人间兜兜转转几十年,苦于各方面条件限制,迟迟无法付诸行动。现在,如果你还有这个想法,不妨先从组装一台航拍无人机开始,退一步,让心身先飞上蓝天,感受飞翔的自我。随着科技的进步和经济的发展,现在很容易买到组装一台航拍无人机所需要的部件,组装一台多旋翼航拍无人机,是一件非常容易达成的事情。凡事要先易后难,才容易建立信心,完成更有挑战的复杂问题。组装航拍无人机也需要遵循先易后难的原则,从最简单、最容易的方案开始,逐渐完成相对更复杂的项目。本文从零基础开始,带你完成一台航拍无人机的组装和调试工作,实现飞起来的第一个梦想。

第一节、零基础组装无人机需要先解决以下几个问题

1.明确你制造飞机的目的,也就是组装一台什么用途的无人机。无人机的用途大致可划分:科学实验、熟悉无人机操控练习、航拍视频、专业摄影、物品运输和投放等。这里所述的无人机,仅限于多旋翼航拍无人机。

2.找到符合的解决方案,将飞机的组装清单列出来,再去进行部件采购工作。中途不轻易改变想法,不随意改变硬件型号,以免部件不匹配导致走弯路。

3.自身的学习能力和动手能力预估,确保自己有能力完成方案中的硬件拼装和飞控参数设置及试飞工作;具备克服困难的信心和较强的行动能力及必要的耐心。在遇到疑难问题时,能找到解决的办法,让这项工作能继续下去。

4.具备基本的电子器件组装常识,会用电烙铁焊接线头,会使用电脑。

5.准备和投入购买组装所需配件的闲钱和必要的时间。

航拍无人机的基本组成单元

多旋翼航拍无人机由机架结构、动力系统、飞行控制系统、通信链路系统、任务挂载系统组成。

机架结构包含上下中心板、机臂、起落架构成,是无人机其它系统的安装支撑件;机架结构通常使用铝合金、尼龙塑料、碳纤维板(管)、其它材质制作,无人机的重量以克为单位计算,要求结构件具有更高的承载力和更轻的重量。

动力系统由电池、电调、电机、螺旋桨构成,设计方案需要多大的空气升力,就使用多大的螺旋桨,匹配动力电机,匹配电调,最后选定电池的电压、容量、最大电流、重量。应用目标设定后,完成机型选型,做好设计方案就不能随意更改电池、电机、螺旋桨、电调参数。

飞控系统由飞行控制器硬件(飞控)、内置专用软件(固件)、必要功能外部设备(外设)、控制(地面站)软件与飞控调参软件构成。航拍类飞机通过数据传输单元将飞机上的飞行数据回传到地面端,在地面站软件上显示,通常还会配置GPS定位接收机、超声波定高、视觉避障、飞行日志记录仪等智能化功能辅助单元。

通信链路系统由机载通信单元和地面通信单元组成,它们实现了飞机端与地面端的无线信号双向传输,可将地面发出的操控意图数据发送给飞机,也将飞机端的飞行状态数据和图像数据发送回地面。航拍类飞机的通信链路可以完成遥控器指令信号收发、图传信号收发、飞行数据收发任务。因为是使用无线电波辐射来发送和接收信号,容易受到同频率电波能量的干扰,或者距离过大信号太弱,造成通信中断,需要设置飞控单元具备失控(信号中断)自动返航功能。

任务挂载系统由电动增稳云台、摄像机、姿态稳定和拍摄控制电路构成。云台依照飞控航向参考数据缓冲摄像机左右横移晃动,摄像机拍摄的启停可通过遥控器按钮或者开关控制,云台摄像机的俯仰角度变换可以由遥控器波轮旋钮通道控制。摄像机拍摄的画面保存在摄像机内置的存储单元中;摄像机输出的AV视频信号可通过图传发射机发送到地面,地面的图传接收机可将视频信号接收并显示在监视器上,实现对飞机的FPV远程操控。

地面站软件是一个人机交互界面,通过它可以设定飞行参数、发送飞行任务、接收飞行数据并显示在监测窗口中。通常,地面站软件有电脑或手机版本,将运行地面站软件的设备连接上数据传输终端后,软件能够与飞机端系统进行连接,收发信息,完成指令发送和数据回传及处理。例如,在飞行中通过地面站软件发送返航指令给飞机,让飞机按照一个设定的高度返航并降落到起飞点。

第一台航拍无人机的设计方案

在动手之前,需要一个完整的解决方案,思想决定事情的成败。飞机的设计方案中包含飞机的用途、性能参数、部件型号、调测手段等。新手组装的第一台飞机,是一个科学实验的探索,一开始就注定它不可能有多优秀,只要飞机能稳定地飞起来,就算是达到目的了,再多再好的想法,都需要在这个基础上继续研究实现,任何超过现阶段把控能力的美好愿望,都需要一步一步提升慢慢实现。

硬件解决方案:大疆NAZA M V2飞控,F450尼龙机架(或碳纤维机架),20A好盈乐天电调(或四合一穿越机30A电调),富斯i6S(i8也可以)遥控器和FS-IA10B接收机, 2312A大疆精灵3拆机电机,大疆9450原厂自紧螺旋桨,4S2200-3500mAh电池。第一台飞机多用于目视操控练习,FPV组件可在后续的研究工作中添加,无需配置摄像头、图传及接收眼镜。本方案的飞机起飞总重量约1250克,设计最大起飞重量为1500克,续航时间15分钟左右。

关于方案的资金预算:机架80-200元,飞控1000元,遥控器350元,接收机100元,电调160元,电机100元,桨叶160元,电池200元,图传150元,云台400元,摄像机400元,FPV眼镜600元,充电器90元,总计4000元左右。这个费用可以买一套大疆的御mini3航拍飞机了,也不便宜,但异能被大疆飞机甩了几条街,为了实现一个自组飞起来的愿望,可以忍痛花一次不太值得的钱。

劝退:这个预算可以直接买一台大疆入门级航拍无人机了,如果你只是需要一台无人机好好的进行拍摄,而不是自己组装一个性能更差的飞机,请果断直接买商业航拍产品,更省事、更实惠;如果你仍旧想完成一个自己造一台航拍机的事情,那么,请接着往下看。人活着,要的就是折腾,组装的飞机哪怕性能更差,也是自己亲手创造的。

认识无人机硬件

1.机架结构

F450机架,最大可以上10寸桨,本方案中使用9.4英寸直径的9450二叶自紧桨。有条件可以使用碳纤维机架,机臂刚性较高,低频振动会少一些。

在F450机架中,如果不是海拔3000米以上的高原地区,不推荐使用碳纤维或者碳素硬桨,硬桨叶可能带来额外的机臂振动。不同材质机架的重量在200克至300克之间,上图碳纤维机架整体重量为200克。

2.飞控组件

大疆NAZA M V2飞控套件,包含主控、电源、USB接口LED灯、GPS接收机。

虽然,这是本方案中最昂贵的部件,但除此之外,你似乎没有其它更多的选择;你如果使用APM活PIX固件的飞控调参将是一个难于完成的工作;或者其它小众飞控方案,可能无法找到他人的使用经验来解答你遇到的疑难问题,器材的使用量决定了经验共享的数量,生态很重要。因此,小伙伴们还是努力搬砖攒钱,依照本方案购买部件。飞控套件的重量大约有95克。

3.动力组件

拆机的2312A大疆精灵3电机,支持3s-4s电池,单个电机最大拉力在700-800克之间,电机结构牢固耐炸。

原厂9450大疆精灵3自紧桨,高效省电,航拍机型请使用原厂桨,振动小飞行平稳,航拍画面不易出现果冻现象。单个2312A电机重约50克,单个原厂9450全塑桨重约13克,4个电机与4个桨叶总重量约为250克。

电机输出轴带黑点的为反螺纹电机正时针转动,每套电机两正两反;因电机是拆机件,建议多购买一对,如果有卡顿或严重异响,可舍去不用;配套桨叶也是两正两反,桨叶可多备几套,容易撞坏;电机质量很好,使用中不容易坏。

电调板采用好盈乐天20A独立电调,一共4个,支持3S-4S电池供电,可完美配合2312A电机驱动9450桨,飞行中电调只有轻微热量散发。电调板单个重量约15克,四个电调板总重量合计约60克。

4.遥控组件

富斯FS-i6S(i8也可以)遥控器,10通道,支持ibus、PPM、PWM通信协议,摇杆双回中。富斯FS-IA10B接收机,10通道,支持富斯2代编码技术,完美搭配i6S遥控器。FS-IA10B接收机重量约20克。

5.图传组件

FPV摄像头,模拟图传影像采集单元,镜头焦距18mm。图传发射机2W功率,带全向天线,可换棒棒糖高增益全向天线。如采用云台摄像机输出前视画面,可不用再购买FPV摄像头,但请确认航拍摄像机能输出一组AV视频信号。FPV摄像头重量约10克,2W图传板的重量约30克(含天线),FPV飞行首选部件。图传板总重约30克。

6. 图传接收机

建议采用眼罩式接收一体机或者双目眼镜接收一体机,杜绝环境光影反射。这类眼镜接收机的价格在400-800元之间,当然,部分品牌产品可能需要几千元。一般屏幕分辨率需要达到800 X 480,大多数均内置电池,满电使用2-3小时。图传接收机已经内置在眼镜里,部分眼镜还能将图传视频通过内置存储卡录制下来。飞机端图传发射的FPV视频信号,是以广播的方式发送的,只要是在相同的频点上,多台接收机都可以同时接收到信号;模拟图传信号时延很低,非常适合FPV操控使用。如果摄像头和图传发射机采用大疆数字系统,眼镜也要配套大疆数字接收系统,模拟图传眼镜是无法接收到数字图传画面的。

7. 动力电池

无人机动力电池组采用多片锂聚合物电芯串联而成, F450航拍无人机方案采用4S3300mAh电池组,满载总重量1450克,飞机悬停时间在15分钟以上。

F450采用2312A电机匹配9450二叶桨,电池重量可在150 -450克之间,依照挂载物重量适当调整电池重量。

算上了电池和任务挂载,本方案的飞机起飞总重量应控制在1300克以内;极限起飞不能超过1500克,否则,系统稳定性将大幅降低,很容易摔机。本方案中,电池重量可在230-330克。

8. 充电器

航模电池充电器是一种较为特殊的电池充电器,为使电池组里的电芯电压平衡,使电池性能处于最佳状态,需要采用平衡充电;通常,便携式大功率的航模充电器没有内置交流适配器,还需要为充电器配置一个12V30A或者24V20A的交流适配器,并制作符合充电器输入端的XT60插头,充电器才能进行充电工作。

上面右图中的平衡充电器内置交流适配器,可充3-4S电池组,但电流较小充电时间较长,但价格很低,适合不需要外场充电的场合使用。

9. 航拍组件

航拍组件由2轴或3轴增稳云台与摄像机组成。云台对摄像机的增稳,可使拍摄的画面更稳定,让观众感到更舒服;如果不使用增稳云台,摄像机需要具有更强的数字增稳功能,这会损失一些视频画面的质感。云台可通过遥控器旋钮波轮调整调节俯仰角度,摄像机可通过遥控器的一个钮子开关进行录像启停。常用的录像设备为运动类摄像机,如果需要通过地面监看进行拍摄构图,摄像机需要有一路AV视频输出信号,接入到图传发射电路中,这样就不需要单独设置一个前视摄像头来做FPV飞行控制了。有些挂载相机的录制视频质量更好,但重量也较大,需要取舍平衡一下飞机的总质量。本方案的云台+相机总重量约250克。

OSD:如果你希望在图传画面中能看到飞机的一些状态参数,例如电池电量、飞行高度、飞行距离等,还需要给NAZA飞控配置一个OSD字符叠加单元,将摄像机的AV视频信号与飞控数据字符进行叠加,再送到图传发射机进行发送。

10.组装用的工具

无人机组装常用的工具有内六角螺丝批、电烙铁、斜口钳、尖嘴钳、剪刀等,还要备一些组装用的耗材,如醋酸酯胶布、塑料扎带、焊锡丝、松香、热缩套管、3M透明双面胶、硅胶线、螺钉等。

上图为常见内六角螺丝批型号对应螺钉孔的规格,供购买工具时参考。无人机上最常用的螺钉为M3型号,螺丝批常用2.0mm规格,1.5mm和2.5mm偶尔也会用得上,这几个规格的批头需要一并准备好。机架通常都配有螺钉,但安装电机的螺钉需要自行准备,电机使用M3规格的螺钉,依照不同机臂厚度,螺钉的长度在4mm-8mm之间,太长的螺钉容易顶到电机线圈导致短路或者断路,太短的螺钉容易导致滑丝脱落。准备螺钉时各种长度的都需要规划一些,M3内六角螺钉常使用台湾芳生品牌9.6-12.6N/M(牛/米)扭力的产品,硬度较高,不容易损坏。

第三节、硬件组装

方案中的部件都采购好后,可以安排时间进行组装,组装前需要将机架、飞控、接收机、云台相机的安装资料准备好,在组装的过程中,随时可以查询。

1.安装机架、电调、电机:将四个机臂安装到下中心板上,如果使用尼龙机架,原配的下中心板也是一个分电板,将电池接口线按照正负极焊接到电路焊盘上,将电调供电从就近的正负焊盘上用硅胶线引出到机臂上,如采用全碳纤维机架,需要增加一块分电板;碳纤维机架是导电的,请注意做好电路安装的绝缘工作。将电调安装在机臂上,安装电机到机臂上,焊接好电调的输入电源线和电机的三条导线,注意电机输出轴的正反;电机输出轴带黑点的位于左上1号和右下3号机臂上,不可装错位置,电机的旋转问题待做飞控调试时再测试和调整。下图为使用大疆DJI NAZA M V2飞控时,调参软件中机型定义的电机编号和电机旋转方向。

2.安装飞控、接收机、GPS:将飞控安装在下中心板中心位置,箭头标识朝向机头方向,飞控底部可用双面胶进行固定。飞控内部的陀螺仪电路有单独的减振装置,飞控可以不使用橡胶减振套件,直接固定在机架的下中心板上。

将PMU模块安装到下中心板的飞控两侧空余位置,不可阻挡飞控前后两端的信号插针,并把PMU电源模块取电用的正负(红+ 黑-)线正确地焊接到下中心板上,极性不可接反;按照飞控安装指导图示将PMU输出供电插头插入飞控对应端口插针中,飞控供电连接完成。

将GPS模块插头插入飞控对应插头,将LED灯USB端口模块插入飞控对应端口中。按照飞控信号输入图指示,将接收机用线组与飞控连接起来,注意检查线组的S.+.-,需要一一对应;将电调信号线连接到飞控的输出控制端口中,具体对应关系请看飞控输出信号图示;GPS天线上黑色线头边的橙色箭头指向飞控所向的机头方向,在安装时需要注意,方向不能偏,否则飞机会有漂移现象,产生马桶冲水效应。

3.遥控器设置:将i6S遥控器恢复出厂设定,确定摇杆设定为油门回中,摇杆布局为2模式(美国首),左手摇杆为油门与航向,右手摇杆为滚转与俯仰。设置遥控器的输出协议和输出模式为PWM;设置遥控器的第5通道为AUX1,并指定它使用遥控器上的三档开关SWD,第6通道为AUX2,并指定它使用遥控器上的三档开关SWE。NAZA飞控也支持S-Bus,S-Bus2或PPM接收机通信协议,如果你使用此类接收机,只需一组信号线连接接收机和飞控的X2端口。

4.检查设备连线:检查飞控、电池、电调的电源正负极是否有错误,如果有接反电源极性,需要改正,错误的正负极连接将在通电时烧毁设备。

5.遥控器与接收机对频:开启遥控器,在安装菜单中找到对频;将接收机最后一个插针用短接线短接好,接通飞机电池,接收机指示灯快闪;按下遥控器的对频菜单,稍微等待几秒钟,对频完成,遥控器自动回到待机界面,接收机的指示灯常亮,对频完成;遥控器与接收机使用请参照富斯相关产品的使用手册。

6.电调油门行程校准:使用PWM信号驱动的电调,需要做一次油门控制信号的校准,定义0%到100%油门的脉宽范围,电调才能正确响应飞控的油门信号。

将电调控制信号线单独或者并联在接收机的3通道上,给遥控接收机接上电5V电源,将遥控器油门推至最高处保持住;此时给电调接上电池,听到提示应结束后,在出现短促的嘀嘀两声时,将油门快速拉到最低保持,听到电调唱歌,提示音结束就完成了油门行程校准。测试一下,推动油门到20%左右,电机应当会转动起来,每个电机的油门和转速应当处于相同状态。当然,这一步工作可在安装电调和飞控前做。这里提醒一下,校准过程中,油门杆打到最高给电调通电,电调会欢快地唱歌,最后出现滴、滴滴、滴滴滴的响声,一声为电机磁角小,两声为中,三声为大,通常在一声时迅速拉下油门杆,完成选择,不当的选择磁角可能会导致电机反转或者过热或者没有力。

7.安装OSD字符叠加单元和云台相机:如果你购买了NAZA飞控配套或者兼容的OSD单元设备,将它按照图示安装到机架下中心板上固定好,将连线接入飞控中。在下中心板下面安装好云台相机,接上电源供电线缆和信号控制线缆;将摄像机的AV输出信号线连接到OSD单元中。

如果没有OSD模块,直接将摄像机的AV信号接到图传AV输入线上即可,但是这么一来,你就无法在飞行中看到飞控的实时数据了。

8.安装图传单元:将图传发射机安装到机架的上中心板上,注意安装位置不能和下中心板上的设备发生空间位置冲突。将供电线路接到下中心板的正负电池输入焊盘上,正负极性不可接反。将OSD输出的经过视频字符叠加的AV视频信号接入到图传的AV输入端,接上图传的发射天线,并将天线远离GPS和遥控接收机位置进行固定。图传板发热较为严重,需要除于通风良好的地方,如果飞机在地面长期通电调试时,需要用电风扇给图传进行降温,以免烧毁。

第四节、飞控调参

1.大疆NAZA飞控相关软件在https://www.dji.com/cn/naza-m-v2/download链接下载,将驱动和调参软件下载好,将飞控数据线插上,连接电脑,发现新硬件,安装飞控驱动程序,电脑识别飞控设备端口;调参软件安装完成后,运行软件对飞控的必要参数进行设置。

调参前,可先观看大疆关于这款飞控设置的快速入门手册,这个文档在上面的链接页面中有下载按钮。对一些不太确定的疑难问题,如果难以理解,要多去网上查找别人的经验。

2.对遥控器设置,特别是开关通道使用和通道的脉宽调整,重点攻克一下,因为脉宽对应飞控的飞行模式档位和返航档位,不会脉宽设置就无法完成调试工作,飞机无法解锁电机,不能起飞。

3.进入调参软件,设置飞控的基本飞行参数,详情参考大疆NAZA M V2飞控使用手册,文档中有详细的说明,如果你的电脑无法打开说明文档,请下载并安装一个PDF文件阅读器软件。

4.设置机型,确定电机的安装布局,组装时注意1.2.3.4号电机的安装位置,明白每个电机的转向;测试时如果电机的旋转方向不对,可以将电机连接电调的任意两条线对换一下,电机就反过来旋转了。

5.设置接收机类型,入股使用PWM接收机协议,连接飞控的控制信号需要多条信号线;3通道为油门,1.2通道为横滚和俯仰,4通道为航向。要实现解锁,还需要设置一个飞行模式切换开关通道,将遥控器5通道AUX1设置为一个三挡开关;将遥控器的6通道AUX2设置为一个两档开关,用于切换飞控记录起飞点和返航触发。这两个开关的脉宽设置可以在遥控器设置中进行调整,以匹配飞控档位脉宽检测。

6.AUX5通道与AUX6通道,各需要一组线连接到飞控,在PWM协议下,每一个通道都需要一组线连接到飞控对应端口。

7.GPS与指南针,它们是集成在一起的,这个部件的安装是有方向性的,不能装反,部件固定好后,指南针需要做校准,飞控IMU也需要做校准。

8.飞控固件,不要去更新它,最新固件为4.0.6,这个固件已经很多年没有更新了,大疆应该早就放弃了对这个飞控的固件的更新。大疆NAZA飞控不是这一代里最好的,但不得不说,使用的数量应该是最多的,有许多别人的经验可以为你解答遇到的困惑,所以才推荐这个飞控。

第五节、关于调参的许多疑难问题。

下面的内容也许能解答你的困惑,这是一个组装过程的备忘录,组装F450四轴无人机,飞控为大疆NAZA M V2,在调试的过程中,遇到了以前曾经遇到的问题,再一次一步一步解决遇到的问题,终于完整地设置好了飞控。

1、遇到了USB驱动无法认串口驱动的问题。

系统为win7-64位的,因为是ghost版本的镜像部署安装,缺少了系统关键驱动库文件,安装飞控USB转串口的驱动总是失败,最直接的办法就是安装驱动精灵,用它来修补缺失的系统驱动库文件,同时它也能把飞控的驱动安装好。做过这一步,安装好NAZA M V2专用的调参软件,顺利进入了调参界面。

2、遇到了遥控器接收机通讯协议问题。

大疆NAZA M V2飞控支持接收机输出的PWM协议、PPM数字协议、DBUS数字协议。在设置接收机的时候,接收机与遥控器对好频后,要确认遥控器的发射模式已经设置正确,然后再去调参软件里的接收机界面里,选择对应的接收机协议。可分别选择不同的协议,查看是否有对应的遥控器信号送过来。使用PWM协议时需要每个遥控通道分别接一条信号线到飞控对应的输入端口上,至少会有4条信号线对应1至4通道摇杆;如果使用其它两种接收机协议类型,只需按照说明接入一条线信号线;PWM协议下,飞行模式切换通道需要一条信号线接入MAZA飞控的对应的通道上,控制飞机的飞行模式,可在GPS、姿态、全手动几种飞行模式中进行切换。接收机连线的具体连接方法请看下图。飞控与软件正常连接后,软件左下角的红色指示灯会亮起,有通信数据读写时绿色指示灯会闪烁,如果指示灯颜色很暗,说明飞控没有成功连接到软件上,需要检查USB线或者驱动程序。

以下是说明书中详细呈现的飞控端口描述图示。

A对应接收机的1通道,E对应接收机的2通道,T对应接收机的3通道,R对应接收机的4通道,U对应接收机的5通道三挡开关。X1、X2对应遥控器上的旋钮波轮,X1输入经飞控处理后经F2输出用于云台俯仰控制,X2在PWM协议时用于智能方向控制,多数时候不需要输入信号,X2在DBUS接收机协议时为接收机输入端口,仅需一组信号线,即可传输多路接收机通道信号。PPM协议时,遥控器与接收机之间的通信中断后,可能无法使飞机自动返航;还需注意,将遥控器的7通道定义为一个三挡开关,用于切换控制模式。

3、遇到了遥控器校准的问题,特别是5通道上的三段飞行模式开关的位置微调。

点击“开始”前,请将遥控器的1-4通道摇杆置于中位,再点击按钮,然后最大限度摇动遥控器的两个摇杆至四周,最后将两个摇杆都回到中位,再点击“完成”。如果出现高低不对应的通道,可以设置为反向,出现无法线性变化的通道需要再次进行校准。X1,X2,控制模式切换,这三个通道,也分别需要进行校准。

许多人在设置“控制模式切换”这里遇到一个问题,通道设置对应好了,但是无论在哪个位置上,对应的控制模式都无法正确打开,这是因为遥控器的通道脉宽设置或者通道比例设置需要调整,这个在遥控器通道的辅助设置里有相关的参数调整菜单,此时就需要去研究遥控器的通道比例或者通道脉宽,设置好低位、中位、高位的比例或者脉宽后,自然能对应好每一个控制模式了。不少调试卡在 “控制模式切换”这里,很多遥控器需要修改通道AUX1的脉宽参数,使滑条上的滑块在遥控器三挡开关切换时,能准确落在GPS、姿态、手动这上个区间中,不能落在有效区间外,否则无法解锁电机(初学者慎入,有难度了,理解能力不够用是会卡在这一步的,这是在遥控器里设置参数来对应控制模式切换滑块)。

4、PPM、SBUS、PWM模式下的接收机与遥控器连线。

PWM模拟通道模式连线示意图

Sbus数字通道模式连线示意图

建议:PWM模式下除一路给接收机供电的通道使用3线信号线外,其他的通道都使用一条信号线,不用接入地线和电源正极。

5、电压设定,电池电压报警设置。

使用3S-4S电池混用(当然好盈乐天20A电调支持这样的宽电压),低电压报警不能开启,否则检测到低压时,报警开启飞机就无法升空,当使用高压电池时又不会报警,导致电池过放损坏。解决办法是只使用一个规格的电池,如果要混用电池,就用BB响电池电压报警器,设定在电池单芯低压将至3.6V时告警,听到告警音,即刻返航降落更换电池,但这个方法只适用于目视范围内飞行。

飞控的X3接口为飞控供电接口,同时也是电池电压检测接口,电压保护开关开启时,飞控会检测电池当前电压,电池类型选择需要符合当前电池的串联数,否则关联的一二级保护参数无法起到作用。GPS模式下,触发电压一级保护,飞机会返航,触发二级保护,飞机会原地降落。

6、GPS的固定方向和防干扰处理,GPS的安装位置参数设置。

按照提示对GPS安装位置进行测量,并在X Y Z轴参数设置处填写测量数据,用回车建确定输入。GPS是有方向的,注意图中箭头指示的方向为机头方向,切勿装反,装反会导致飞机失控炸机;装偏了飞机会出现绕圈,也叫做水桶效应。因为安装GPS的角度造成水桶效应的现象很多,纠正的方法如下图。

7、飞行器类型选择,M1-M4号电机对应电调方位,整机设备连接图。

按照X型定义图示安装电机,调试时还需要测试电机的旋转方向,调整电调连电机的线位,让1-4号电机旋转方向如机型图所示。如果某个电机的旋转方向有误,则飞机无法正确起飞,起飞即倾覆。需要向反方向旋转电机,只需要调换电机任意两条线的位置,重新接到电调上即可。

电调信号线连接时,请注意信号线对应电机的编号,信号线分有两条线,一条负极,一条信号,地线与信号线方向对应,别插错,否则电调无法收到飞控的控制信号。有些电调信号线组有三条线,那是电调内置BEC电源,从红线输出5V给飞控或者接收机使用;这里所采用的电调没有具备内置的BEC电路,再说飞控已经有独立的PMU电源模块,无需从电调中取5V电源,本方案的电调信号线为2条线。

8、马达设置,用于电调的油门设置,电机转向测试,马达怠速设置,这项可以测试电机是否旋转,前提是已经做了电调油门校准,怠速通常使用默认参数。

9、失控设置,失控自动返航,关乎到飞机的自动返航,选自动返航降落。

10、感度设定,使用飞控手册中对F450机型的推荐参数。

基本感度建议设置在75%-125%之间,默认参数是100%的,基本感度太高飞机振动严重,耗电大,基本感度太低了飞机容易失控摔机。

11、智能IOC设置,返航锁定。这个功能为可选项,如果需要使用它,就需要使用遥控器的一个AUX通道,设置该通道为一个三挡或两档开关。

12、云台设定,在四至六旋翼飞机中,飞控可以有富余的输出端口来控制云台的俯仰和横滚姿态,此功能需要将控制信号线从飞控连接到云台的控制板中。设置较为简单,根据云台电机力度和相机重量设置感度值。

13、飞行距离、高度限制,依据电池续航时间,建议高度200米,半径2000米。

14、导出、导入参数,设置完所有参数后,将设置数据做一个备份,以备用。

15、IMU状态检查与校准,分为基础校准和高级校准,但飞控常会提示温度过高,可以关闭飞控一段时间后,再开启,进行IMU校准,有时候需要进行许多次重复的工作,才能完成校准。

16、指南针校准,不同与IMU校准,飞控的指南针校准设置,没在调参软件上出现,需要在室外开阔地上使飞机通电自检后,使用遥控器的模式切换开关来回扳动5次,进入指南针校准模式。

建议每次外场飞行,在起飞前都进行一次指南针的校准,指南针状态混乱时,GPS模式下无法起飞;指南针受到干扰时(较强电场或者磁场环境下)飞机会出现乱转乱撞现象,有时起飞就失控飘走。

指南针校准步骤

打开遥控器,接通飞控系统电源。在控制模式开关的手动和 GPS 模式(或者 GPS 和姿态模式)之间快速来回切换超过 5 次,手动模式GPS 姿态模式->手动模式为 1 次,直到 LED 指示灯黄灯常亮,进入校准模式;(图 1)飞行器水平旋转 (约 360°),直至绿灯常亮;(图 2)机头朝下竖起飞行器旋转 (转动约 360°),直至绿灯熄灭。

17、飞控端口标识图,组装调试前,应当充分了解飞控系统的连接说明书,理解说明书中的描述,有疑问的要找到解答。

18、新手试飞建议,调试好飞机后,充好电池,择机出去试飞,测试飞机是否可以顺利起飞和降落。测试前,将云台相机拆下来,以免失控炸坏,待飞机测试正常后再装这些挂载。试飞时要注意,目视操控起飞降落,飞机不飞远,也不飞太高,都在几十米半径和几十米高度内,以免失控炸机或者飞丢。

19、测试飞行,场地选择时,避开人群和高大建筑物,在开阔地上试飞;远离电线和变压器。

20、电池保养,航模电池为高倍率大容量锂聚合物电池,依照电池的物理结构和化学特性,应当在使用电池的过程中,对电池做好保养。

锂聚合物电池的单片电芯标称电压是3.7V,充电最高电压限制为4.2V,放电最低压为3.3V。一般在飞行前,需要确定飞控电池选项是否正确设置了一二级报警电压,建议一级报警电压设置为15.1V(电池线路损耗0.2V左右),二级报警电压设置为14.8V。触发一级报警电压飞机返航,触发二级报警电压飞机缓慢下降,并停止返航。

非智能电池如果出现过度放电,电池将不可逆转损坏。一般单电芯电压在3.5V时,需要停止放电,如果将电池中的电量都放完了,电极就不可逆转地损坏了,许多电池的鼓胀问题多来自过度放电。

电池在长时间不使用时,需要将电池的单芯电压保持在3.80V左右,保存温度在5-35°C之间,相对空气湿度80%以下。过高的存储电压,会导致电池胀气而损伤电池,影响的有效容量。最好在使用前24小时内充电,减少满电存储的时间,有利于电池的寿命期容量保持。建议使用铁皮箱装电池,可有效较少电池意外起火造成的火灾事故。

21、航拍运镜

视频拍摄常用景别:远景、全景、中景、近景、特写,远景用于交代大环境,全景常用于场景转换和景物主体全貌,中景、近景、特写用于叙述景物的部分主体和突出景物的局部细节。

视频拍摄常用基本手法,常用技巧有推、拉、摇、移、跟、旋转、抖晃等。

推即镜头向前推进画面逐渐细节呈现,摄像机为固定位时采用镜头变焦实现。

拉即镜头向后拉远四面未知事物不断进入画面,带来未知画面元素和悬念。

摇即镜头向上下左右方向匀速缓慢摇动,画面出现衔接位移。

移即摄像机向上下左右方向匀速位移,这是运动构图的主要呈现技巧,带来远中近景物的参照运动,画面立体感最为强烈。

旋转即摄像机沿水平轴平行于画面做旋转运动,画面出现反向旋转。

抖晃即摄像机抖动或者晃动,画面出现明显晃动,具有较为真实的临场感,但如果使用过多的抖晃画面,容易造成观众感官不佳,严重的可能出现眩晕和呕吐现象。

后续需要深入一些学习运动构图、光圈、快门、感光度、景深、聚焦面,素材的拍摄技巧等,用视频画面实现故事的意境,锁定观众的想象。

22、航拍剪辑

用视频讲故事,配以音乐、解说、文字,向观众表达故事的内容,展现故事情节,视频剪辑是一项综合性创作。剪辑前需要对故事文案研究透彻,和编剧、导演沟通了解导演意图;拿到文案和素材后,根据编导意图进行创作,将故事用视频的形式展现出来。在剪辑前还需要准备视频剪辑的软件和硬件,熟悉剪辑软件的使用技巧。电脑版的PR,手机版的剪映,都是剪辑视频常用的软件。

只有将故事剪辑出来,才是航拍的开始,后面就可以越玩越远,渐入佳境。

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本文初稿编辑于2018年5月11日

本文再次编辑于2022年9月16日

本文最后编辑于2022年10月16日

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