多轴飞行器基本知识

▌多轴飞行器定义

多轴飞行器是利用多个向上产生拉力的螺旋桨来飞行的飞行器。其中最常见的'是四轴飞行器、六轴飞行器、八轴飞行器等。

▌结构特征

四轴飞行器的四个螺旋桨中有两个螺旋桨是逆时针方向旋转，另外两个是顺时针方向旋转，它们相互间隔分布。

▌四轴飞行器动力系统

四轴飞行器的动力系统由电池、电机和螺旋桨组成。

有的飞行器上的螺旋桨和电机是直接连接的，有的则通过减速齿轮组连接。一般情况下，小型的四轴飞行器往往采用减速组连接，

微型和大型的四轴飞行器

多数采用电机直接连接螺旋桨，即所谓“直驱”的方式。

▌电池

现在无人机一般都采用锂聚合物电池(Li-Po)，简称锂电池。锂

电池具有重量轻、储能多、放电能力强等优点。

但是，锂电池有两个致命缺点：它不能过分充电也不能过分放电。

锂电池的主要技术指标有：电压、容量、最大放电倍率。

▌电机

四轴飞行器采用的电机主要有两种类型。微小飞行器一般采用空心杯电机，其余采用无刷电机。

▌螺旋桨

螺旋桨分正反桨，航空模型里用右手定则来判定螺旋桨是正桨还是反桨。

螺旋桨按右手四指方向旋转，产生的拉力按大拇指方向的，这种螺旋桨叫做正桨。

如果产生的拉力与大拇指方向相反，那就叫反桨。

四轴飞行器运动分析

四轴飞行器运动分析一、飞行原理四轴飞行器的结构形如图所示，其中同一对角线上的电机转向应该相同，不同对角线上的电机转向应该相反。这样，当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。与传统的直升机相比，四旋翼飞行器有下列优势：各个旋翼对机身所施加的反扭矩与旋翼的旋转方向相反，因此当电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，可以平衡旋翼对机身的反扭矩。四旋翼飞行器在空间共有6个自由度（分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作），这6个自由度的控制都可以通过调节不同电机的转速来实现。其基本运动状态可分为：（1）垂直运动；（2）俯仰运动；（3）滚转运动；（4）偏航运动；（5）前后运动；（6）侧向运动；

下面将逐个说明飞行器的各种飞行姿态：垂直运动——在图中，因有两对电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。俯仰运动——在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。

民航概论重要知识点

民航概论重要知识点第一章总论第一节民用航空基本概念 1.航空与航天的区别；答：人类在大气层中的所有活动统称为航空，在大气层之外的飞行活动称作航天。2.航空业的三个基本组成；答：航空器制造业，军事航空，民航航空。 3.民用航空的定义及两大组成部分；答：定义：使用各类航空器从事除了军事性质以外的所有的航空活动称为民用航空。组成：航空运输，通用航空 4.航空运输与通用航空所包括的内容；答：航空运输：以航空器进行经营性的客货运输的航空活动通用航空：（1）航空作业,(2)其他类通用航空 5.民用航空系统的组成部分（民航主管部门、航空公司、机场、民航院校及其单位性质）。答：政府部门，参与航空运输的各类企业，民航机场，参与通用航空各种活动的个人和企事业单位。第二节世界民航发展历史 1.第一架有动力可人为操纵的飞机的发明时间和发明者；答：1909年法国人莱里奥 2.世界上第一部国家间航空法，第一次确立国家空中主权原则：《巴黎公约》（与《芝加哥

公约》对比）1919年；（《芝加哥公约》是世界国际航空法的基础） 3.世界国际航空法的基础，并规定成立国际民航组织ICAO的公约：《国际民用航空公约》（《芝加哥公约》）1944年； 4.1947年成立国际民用航空组织ICAO。第三节中国民航发展历史 1.中国第一架飞机1909年发明，发明者：冯如； 2.中国第一条航线：北京——天津，1920年； 3.中国第一条国际航线：广州——河内，1936年； 4.二战时期从昆明经喜马拉雅山往返印度的“驼峰航线“； 5.建国初期的“两航起义”；第二章民用航空器第一节民用航空器的分类和发展 1.航空器根据与空气的密度关系及有无动力的分类标准； 2.民用客机的分类标准（航程、机身宽度、支线和干线）及A380、C919和ARJ21等典型机型的对应分类；答：商业飞行的航线飞机，通用航空的通用航空飞机。根据航程：3000千米以下为短程，3000-8000千米是中程，8000千米以上为远程根据宽窄：3.75米以上有两条通道的为宽体，3.75米以下为窄体根据支干：100座以下、航程3000千米以内的飞机为支线客机，100座以上为干线客机 3.民用航空器应具备的要求。

四轴飞行控制原理

四轴（1）-飞行原理总算能抽出时间写下四轴文章，算算接触四轴也两年多了，从当初的模仿到现在的自主创作经历了不少收获了也不少。朋友们也经常问我四轴怎么入门，今天就简单写下四轴入门的基本知识。尽量避开专业术语和数学公式。 1、首先先了解下四轴的飞行原理。四轴的一般结构都是十字架型，当然也有其他奇葩结构，比如工字型。两种的力学模型稍微有些不一样，建议先从常规结构入手（其实是其他结构我不懂）。常规十字型结构其他结构常规结构的力学模型如图。力学模型对四轴进行受力分析，其受重力、螺旋桨的升力，螺旋桨旋转给机体的反扭矩力。反扭矩影响主要是使机体自旋，可以想象一下直升机没有尾桨的情况。螺旋桨旋转时产生的力很复杂，

这里将其简化成只受一个升力和反扭矩力。其它力暂时先不管，对于目前建模精度还不需要分析其他力，顶多在需要时将其他力设为干扰就可以了。如需对螺旋桨受力进行详细研究可以看些空气动力学的书，推荐两本，空气螺旋桨理论及其应用（刘沛清，北航出版社）空气动力学基础上下册（徐华舫，国防科技大学）网易公开课：这个比麻省理工的那个飞行器构造更对口一些。荷兰代尔夫特理工大学公开课：空气动力学概论以上这些我是没看下去，太难太多了，如想刨根问底可以看看。解释下反扭矩的产生：电机带动螺旋桨旋转，比如使螺旋桨顺时针旋转，那么电机就要给螺旋桨一个顺时针方向的扭矩（数学上扭矩的方向不是这样定义的，可以根据右手定则来确定方向）。根据作用力与反作用力关系，螺旋桨必然会给电机一个反扭矩。在转速恒定，真空，无能量损耗时，螺旋桨不需要外力也能保持恒定转速，这样也就不存在扭矩了，当然没有空气也飞不起来了。反扭矩的大小主要与介质密度有关，同样转速在水中的反扭矩肯定比空气中大。因为存在反扭矩，所以四轴设计成正反桨模式，两个正桨顺时针旋转，两个反桨逆时针旋转，对角桨类型一样，产生的反扭矩刚好相互抵消。并且还能保持升力向上。六轴、八轴…类似。我们控制四轴就是通过控制4个升力和4个反扭矩来控制四轴姿态。如力学模型图，如需向X轴正方向前进，只需增加桨3的转速，减少桨1的转速，1、3桨的反扭矩方向是一样的，一个加一个减总体上来说反扭矩没变。此时飞机已经有向X轴方向的分力，即可前行。如需向X轴偏Y轴45°飞行，那么增加桨2、3的转速，减少桨1、4的转速，即可实现。如果将X正作为正前方，那么就是”十”模式，如果将X轴偏Y45°作为正前方向，那就是”×”模式。理论上这两种都可以飞行，”十”模式稍微比”×”模式好计算，但是”十”模式不如”×”模式灵敏。四轴如需向任意方向飞行只需改变电机的转速，至于电机转速改变的量是多少，增量之比是多少就需要算法了。对于遥控航模，不需要知道具体到度级别的方向精度，飞行时手动实时调节方向即可。四轴除了能前后左右上下飞行，还能自旋，自旋靠的就是反扭矩，如需顺时针旋转，只需增加桨1、3转速，减少2、4转速，注意不能只增加桨1、3而不减少2、4，这样会造成总体升力增加，飞机会向上飞的。理想情况下，四轴结构完全对称，电机转速一样，飞机就可以直上直下飞行。但事实和理想还是有差距的，不存在完全对称的结构，也没有完全一样的电机螺旋桨。所以需要飞控模块进行实时转速调节，这样才能飞起来，不像直升机，螺旋桨加速就能飞。 2、分析完飞行原理，接下来分析四轴飞行器系统的主要部件。

机场跑道基本知识

机场、跑道基本知识（一）机场的跑道组成、标准和参数毫无疑问，跑道是一个机场的重要组成部分。它决定了机场的等级标准，跑道及其相关设施的修建、标识等是有严格规定的。机场飞行区等级跑道的性能及相应的设施决定了什么等级的飞机可以使用这个机场，机场按这种能力分类，称为飞行区等级。飞行区等级用两个部分组成的编码来表示，第一部分是数字，表示飞机性能所相应的跑道性能和障碍物的限制。第二部分是字母，表示飞机的尺寸所要求的跑道和滑行道的宽度，因而对于跑道来说飞行区等级的第一个数字表示所需要的飞行场地长度，第二位的字母表示相应飞机的最大翼展和最大轮距宽度。它们相应数据据如下：

目前我国大部分开放机场飞行区等级均在4D以上，厦门高崎、福州长乐、北京首都、沈阳桃仙、大连周水子、上海虹桥、上海浦东、南京禄口、杭州萧山、广州白云、深圳宝安、武汉天河、三亚凤凰、重庆江北、成都双流、昆明巫家坝、拉萨贡嘎、西安咸阳、乌鲁木齐地窝铺等机场拥有目前最高飞行区等级4E。跑道的基本参数常听新闻报道某机场几号跑道,可不要认为它有很多条跑道哦,也不要以为它是按顺序或随意编号的,实际上它是有规定的。方向和跑道号：主跑道的方向一般和当地的主风向一致，跑道号按照跑道中心线的磁方向以10度为单位；四舍五人用两位数表示。以台北桃园中正机场为例,磁方向为233度的跑道的跑道号为23，跑道号以大号字标在跑道的进近端，而这条跑道的另一端的磁方向为53度，跑道号为05,因此一条跑道的两个方向有两个编号，磁方向二者相差180度；跑道号相差18。另外,如果机场有两条平行跑道则用左和右区分。如台北桃园中正机场编号则分别为5L,5R （5号左、5号右），有三条时，中间跑道编号加上字母 C ；为了防止误会，如果机场有两条或更多条平行跑道时可取相邻编号基本尺寸：指跑道的长度、宽度和坡度。跑道的长度取决于所能允许使用的最大飞机的起降距离、海拔高度及温度。海拔高度高，空气稀薄，地面温度高，发动机功率下降，因而都需要加长跑道。跑道的宽度取决于飞机的翼展和主起落架的轮距，一般不超过60米。一般来说，跑道是没有纵向坡度的，但在有些情况下可以有3度以下的坡度，

四旋翼飞行器结构和原理

四旋翼飞行器结构和原理 1.结构形式旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图1.1所示。 .工作原理四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。

四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。

在上图中，电机1和电机3作逆时针旋转，电机2和电机4作顺时针旋转，规定沿x轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。（1）垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。（2）俯仰运动：在图（b）中，电机1的转速上升，电机3 的转速下降（改变量大小应相等），电机2、电机4 的转速保持不变。由于旋翼1 的升力上升，旋翼3 的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y 轴旋转，同理，当电机1 的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。（3）滚转运动：与图b 的原理相同，在图c 中，改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，则可使机身绕x 轴旋转（正向和反向），实现飞行器的滚转运动。（4）偏航运动：旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图d中，当电机1和电机3 的转速上升，电机2 和电机4 的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在

四轴飞行器说明书.doc

4-AXIS AEROCRAFT INSTRUCTION MANUAL 四轴飞行器说明书 ATTENTION:（注意事项） 1、This 4-axis aircraft is suitable for indoor/outdoor flying.but make sure the outdoor wind is not over grade 4. 这款四轴飞行器适用于室内/室外飞行。但要确保室外风力不超过4级。 2、2.4 technology adopted for anti-interference,even more than one quadcopter is flying in the same area they will not interferewith each other. 采用2.4GHZ抗干扰技术, 即使一个以上的飞行器在同一地区飞行，它们也不会彼此干扰。 Beside ,players can let the the aircraft fly up/down/forward/backward,left/right sideward and tuen left/right. 此外，玩家可以让飞机飞上/下/前进/后退，左转/右转和左翻/右翻。 3、Please read this man ual carefull before using,in the mean time ,please well keep the manul for future reference. 请在使用前仔细阅读本手册，同时，请妥善保管说明书备查。 ALL PARETS INCLUDED( 组成结构简介) MAIN MENU：（菜单） Lcd screen液晶屏幕Power light 电源指示灯 Servos舵机Flip key 翻转 Left hand throttle shows左手调节显示Forward and back left and right前，后，左，右Signal display信号指示Direction joystick方向操纵杆 Accelerator and steering 油门和转向Forward/back trimming 前进/后退微调 Left-turn/riggt-turn trimming 左/右转微调Left/right sideways timming左/右侧微调Power switch 电源开关 TRANSMITTER BATTERY INSTALLATION:( 安装发射器电池) Aircraft battery change:( 更换飞机电池) THE RELATED NOTES ABOUT LITHIUM BATTERY’S USAGE: 关于锂电池使用的相关说明 HOW TO CONTROL:(操作说明) 1、Aircraft power switch to the “ON”position.the vehicle-mounted with the flat ground.Motherboard light is blink,don’t turn the fuselage again. 飞行器电源开关拔到“ON”位置。将飞行器平放在地面上，主板上的灯开始闪烁，不要再转动机身。 2、about 6 second,the operation of the throttle stick to the bottom,and then the power switch to the

飞行力学知识点

1.最大飞行速度：飞机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。 2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度 3.实用静升限：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5（m/s）或0.5（m/s）的飞行高度。 4.理论静升限：飞机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度 5.飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离（包括上升和下滑的水平距离）。 6.飞机的航时：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。 7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。 8.上升率：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。 9.定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。 10.飞机的平飞需用推力：飞机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力 11.铰链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩 12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需要的时间 13.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量 14.公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量 15.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远距离。 16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这样的特殊点称为机翼的焦点 17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动 18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=0）条件下，升降舵偏角与飞机升力系数之间的关系 19.极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线 20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;Oxb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；Ozb轴也在对称面内，垂直于Oxb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。（书上版：是固联于飞机并随飞机运动的一种动坐标系。它的原点O位于飞机的质心；Oxt 轴与翼弦或机身轴线平行，指向机头为正；Oyt轴位于飞机对称面内，垂直于Oxt轴，指向上方为正；Ozt轴垂直飞机对称面，指向右翼为正。） 21.翼载荷：飞机重力与及面积的比值 22.纵向静稳定力矩：由迎角引起的那部分俯仰力矩称之为纵向静稳定力矩 23.航向静稳定性：飞行器在平衡状态下受到外界非对称干扰而产生侧滑时，在驾驶员不加操纵的条件下，飞行器具有减小侧滑角的趋势 1.作用在飞机上的外力主要有飞机重力G、空气动力R、发动机推力P 2.飞机的过载分为切向过载n x、法向过载n y组成 3.飞机的着陆过程可分为：下滑、拉平、平飞减速、飘落、地面滑跑。

飞机基本知识

1，中文名称：超临界翼型英文名称：supercritical aerofoil profile 定义：一种上翼面中部比较平坦，下翼面后部向里凹的翼型，在超过临界M 数飞行时，虽有激波但很弱，接近无激波状态，故称超临界翼型。超临界翼型（Supercritical airfoil）是一种高性能的超音速翼型。它是由美国国家航空航天局（NASA）兰利研究中心的理查德.惠特科姆（Richard T.Whitcomb 1921-）在1967年提出的。这种翼型属于双凸翼型的一种，但样子看起来像一个倒置的层流翼型，即下表面鼓起，而上表面较为平坦。超临界翼型的最大优势是可以将临界马赫数大大提高，一般可以提高0.06-0.1，因此可以获得较好的跨音速和超音速飞行性能。 20世纪70年代以来，超临界翼型开始在大型运输机上进行试验。现在主要用于大型客机和超音速轰炸机上。关于在战斗机上使用超临界翼型的研究也早已展开。 2，中文名称：展弦比英文名称：aspect ratio 定义：机翼或其他升力面的翼展平方与翼面积的比值。

展弦比即机翼翼展和平均几何弦之比，常用以下公式表示： λ=l/b=l^2/S 这里l为机翼展长， b为几何弦长，S为机翼面积。因此它也可以表述成翼展（机翼的长度）的平方除以机翼面积，如圆形机翼就是直径的平方除以圆面积，用以表现机翼相对的展张程度。展弦比的大小对飞机飞行性能有明显的影响。展弦比增大时，机翼的诱导阻力会降低，从而可以提高飞机的机动性和增加亚音速航程，但波阻就会增加，以致会影响飞机的超音速飞行性能，所以亚音速飞机一般选用大展弦比机翼；而超音速战斗机展弦比一般选择2.0～4.0。如大航程、低机动性飞机——B-52轰炸机展弦比为6.5，U-2侦察机展弦比10.6，全球鹰无人机展弦比25；小航程、高机动性飞机——J-8展弦比2，Su-27展弦比3.5，F-117展弦比1.65。展弦比还影响机翼产生的升力，如果机翼面积相同，那么只要飞机没有接近失速状态，在相同条件下展弦比大的机翼产生的升力也大，因而能减小飞机的起飞和降落滑跑距离和提高机动性。 3，中文名称：压力中心英文名称：pressure center 定义：作用在物体上的空气动力合力的作用点。 4中文名称：临界马赫数英文名称：critical Mach number 定义：物体表面上最大流速达到当地声速时所对应的自由流的马赫数。当来流以亚声速度v∞（相应的流动马赫数Ma∞，比如小于0.6）流过翼型时，上翼面的最大速度点c的vc>v∞，因为有可压缩性的影响，点c处的温度最低，该点处的声速也最小，故点c的局部马赫数Mac是流场中最大的，比如说现在 Mac<1.0。这时全流场都是亚声速流动。随着来流速度v∞或来流马赫数Ma∞的增加，Mac也会跟着增加。当Mac=1.0相应此时的来流马赫数Ma∞就称为该翼型的临界马赫数，用符号Macr表示

四轴飞行器知识简介

四轴飞行器知识什么是四轴飞行器？四轴飞行器也叫四旋翼飞行器。通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器，有四个旋翼来悬停、维持姿态及平飞。四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种，常见的多轴飞行器有两轴，三轴，四轴，六轴，八轴或者更多轴。四轴飞行器飞行原理重心的距离相等, 当对角两个轴产生的升力相同时能够保证力矩的平衡, 四轴不会向任何一个四轴飞行器有四个电机呈十字形排列, 驱动四片桨旋转产生推力; 四个电机轴距几何中方向倾转; 而四个电机一对正转,一对反转的方式使得绕竖直轴方向旋转的反扭矩平衡, 保证了四轴航向的稳定. 此飞行控制板规定四轴电机的排布方式相对应。1,4号电机顺时针方向旋转, 2,3号电机逆时针方向旋转. 四个电机的转速做相应的变化即可实现四轴横向、纵向、竖直方向和偏航方向上的运动: 当四轴需要向前方运动时, 2,3号电机保持转速不变, 1号电机转速下降, 4号电机转速上升, 此时4号电机产生的升力大于1号电机的升力, 四轴就会沿几何中心向前倾转, 桨叶升力沿纵向的分力驱动四轴向前运动. 当四轴要转向左转向时, 1,4号电机转速上升, 2,3号电机转速下降, 使向左的反扭距大于向右的反扭矩, 四轴在反扭距的作用下向左旋转.四个桨产生的推力, 超过或者低于四轴本身重力的时候能够实现竖直方向上升与下降的运动, 当桨的升力与四轴本身的重力相等的时候即实现悬停。

其他方式的运动原理与以上过程类似. 四轴飞行原理虽然简单, 但实现起来还需很多工作要做. 四轴飞行器需要的零件无刷电机（4个）、电子调速器（简称电调，4个，）、螺旋桨（4个，需要2个正浆，2个反浆）、飞行控制板（常见有瑞伯达、KK等品牌）、电池（11.1v航模动力电池）、遥控器（最低四通道遥控器）、机架（非必选）、充电器(尽量选择平衡充电器) 怎样知道是否能正常起飞？一切准备完毕，怎么知道可以试飞了呢，我个人建议为了避免匆忙上马，秒炸。先拿手上试飞比较好，但要注意离身体距离。拿手上通电，加油门，如果一切正常，四轴是不会大幅度的晃动的，而是比较平稳。还可以故意左右晃动一下，会感觉到四轴保持平衡的反力量，只要达到这个效果，就基本达到了试飞的条件。RBD飞控我复位了好几次，只要没有意外，是基本都能成功的。试飞场地建议选宽阔的地方，建议是草坪，这样的不容甩坏。马达选择有刷马达，原因很简单，要需要复杂的电调，直接用MOS 管就可以驱动了。而且响应速度又快，价格也便宜。也可以选择减速组配高转速马达。只是成本高了点。而且实际的测试结果是马达里面火化直冒也无法将四轴自身拉离地面。原因就是马达转速和减速组搭配不合理，转速过快但拉力不够。经历过失败后，决定不在冒险，于是选择了大众配置：瑞伯达 2212，1000KV外转子无刷马达，瑞伯达30A电调（好赢兼容的程序），在解决了如何安装的问题后，终于可

航模的基本原理和基本知识

一、航空模型的基本原理与基本知识 1)航空模型空气动力学原理 1、力的平衡飞行中的飞机要求手里平衡，才能平稳的飞行。如果手里不平衡，依牛顿第二定律就会产生加速度轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度。飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞。升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x及y方向﹝当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中﹞，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞行。图1-1 飞机会偏航、Z 图 2 在这里当然是指空气，设法使机翼上部空气流速较快，静压 1-3﹞，于是机翼就被往上一个流经机翼的上缘，另一个流经机翼的下缘，两个质点应在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞，经过仔细的计算后发觉如依上述理论，上缘的流速不够大，机翼应该无法产生那么大的升力，现在经风洞实验已证实，两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。? 图1-3 图1-4 图1-5 3、翼型的种类

１全对称翼：上下弧线均凸且对称。２半对称翼：上下弧线均凸但不对称。３克拉克Y翼：下弧线为一直线，其实应叫平凸翼，有很多其它平凸翼型，只是克拉克Y翼最有名，故把这类翼型都叫克拉克Y翼，但要注意克拉克Y翼也有好几种。４S型翼：中弧线是一个平躺的S型，这类翼型因攻角改变时，压力中心较不变动，常用于无尾翼机。５内凹翼：下弧线在翼弦在线，升力系数大，常见于早期飞机及牵引滑翔机，所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。基本航模的翼型选测规律：２厚的翼型阻力大，但不易失速。６ 4、飞行中的阻力一架飞行中飞机阻力可分成四大类：１磨擦阻力：空气分子与飞机磨擦产生的阻力，这是最容易理解的阻力但不很重要，只占总阻力的一小部分，当然为减少磨擦阻力还是尽量把飞机磨光。２形状阻力：物体前后压力差引起的阻力，平常汽车广告所说的风阻系数就是指形状阻力系数﹝如图3-3﹞，飞机做得越流线形，形状阻力就越小，尖锥状的物体形状阻力不见得最小，反而是有一点钝头的物体阻力小，读者如果有机会看到油轮船头水底下那部分，你会看到一个大

四旋翼飞行器实验报告

实验报告课程名称：《机械原理课内实验》学生姓名：徐学腾学生学号：1416010122 所在学院：海洋信息工程学院专业：机械设计制造及其自动化报导教师：宫文峰 2016年6 月26 日

实验一四旋翼飞行器实验一、实验目的 1.通过对四旋翼无人机结构的分析，了解四旋翼无人机的基本结构、工作的原理和传动控制系统； 2. 练习采用手机控制终端来控制无人机飞行，并了解无人机飞行大赛的相关内容，及程序开发变为智能飞行无人机。二、实验设备和工具 1. Parrot公司AR.Drone 2.0四旋翼飞行器一架； 2. 苹果手机一部； 3. 蓝牙数据传输设备一套。 4. 自备铅笔、橡皮、草稿纸。三、实验内容 1、了解四旋翼无人机的基本结构； 2、了解四旋翼无人机的传动控制路线； 3、掌握四旋翼无人机的飞行控制的基本操作； 4、了解四旋翼无人机翻转动作的机理； 5、能根据指令控制无人机完成特定操作。四、实验步骤 1、学生自行用IPHONE手机下载并安装AR.FreeFlight四旋翼飞行器控制软件。 2、检查飞行器结构是否完好无损； 3、安装电沲并装好安全罩； 4、连接WIFI，打开手机AR.FreeFlight软件，进入控制界面； 5、软件启动，设备连通，即可飞行。 6、启动和停止由TAKE OFF 控制。五、注意事项 1.飞行器在同一时间只能由一部手机终端进行控制； 2. 飞行之前，要检查螺旋浆处是否有障碍物干涉； 3. 飞行之后禁止用手去接飞行器，以免螺旋浆损伤手部； 4. 电量不足时，不可强制启动飞行； 5. 翻转特技飞行时，要注意飞行器距地面高度大于4米以上； 6. 飞行器不得触水； 7. 飞行器最大续航时间10分钟。

轴飞行器作品说明书

四轴飞行器作品说明书摘要四轴飞行器在各个领域应用广泛。相比其他类型的飞行器，四轴飞行器硬件结构简单紧凑，而软件复杂。本文介绍四轴飞行器的一个实现方案，软件算法，包括加速度计校正、姿态计算和姿态控制三部分。校正加速度计采用最小二乘法。计算姿态采用姿态插值法、需要对比这三种方法然后选出一种来应用。控制姿态采用欧拉角控制或四元数控制。关键词：四轴飞行器；姿态；控制

目录 1.引言 (1) 2.飞行器的构成? (1) .硬件构成..............................................1? 机械构成 (1) 电气构成 (3) .软件构成 (3) 上位机 (3) 下位机........... . (4) 3.飞行原理........... ................................ (4) . 坐标系统 (4) .姿态的表示 (5) .动力学原理 (5) 4.姿态测量........... ................................ (6) .传感器校正 (6) 加速度计和电子罗盘 (6) 5.姿态控制 (6) .欧拉角控制 (6) .四元数控制 (7) 6.姿态计算 (7) 7.总结 (8) 参考文献 (9)

四轴飞行器最开始是由军方研发的一种新式飞行器。随着MEMS?传感器、单片机、电机和电池技术的发展和普及，四轴飞行器成为航模界的新锐力量。到今天，四轴飞行器已经应用到各个领域，如军事打击、公安追捕、灾害搜救、农林业调查、输电线巡查、广告宣传航拍、航模玩具等。目前应用广泛的飞行器有：固定翼飞行器和单轴的直升机。与固定翼飞行器相比，四轴飞行器机动性好，动作灵活，可以垂直起飞降落和悬停，缺点是续航时间短得多、飞行速度不快；而与单轴直升机比，四轴飞行器的机械简单，无需尾桨抵消反力矩，成本低?。本文就小型电动四轴飞行器，介绍四轴飞行器的一种实现方案，讲解四轴飞行器的原理和用到的算法，并对几种姿态算法进行比较。 2.飞行器的构成四轴飞行器的实现可以分为硬件和软件两部分。比起其他类型的飞行器，四轴飞行器的硬件比较简单，而把系统的复杂性转移到软件上，所以本文的主要内容是软件的实现。? .硬件构成? 飞行器由机架、电机、螺旋桨和控制电路构成。机械构成? 机架呈十字状，是固定其他部件的平台，本项目采用的是碳纤维材料的机架。电机采用无刷直流电机，固定在机架的四个端点上，而螺旋桨固定在电机转子上，迎风面垂直向下。螺旋桨按旋转方向分正桨和反桨，从迎风面看逆时针转的为正桨，四个桨的中心连成的正方形，正桨反桨交错安装。 CA D设计机架如图：整体如图2-1：电气构成电气部分包括：控制电路板、电子调速器、电池，和一些外接的通讯、传感器模块。控制电路板是电气部分的核心，上面包含MCU、陀螺仪、加速度计、电子罗盘、气压计等芯片，负责计算姿态、处理通信命令和输出控制信号到电子调速器。电子调速器简称电调，用于控制无刷直流电机。电气连接如图2-2所示。 .软件构成

民航飞行基本知识

民航飞行基本知识一、什么叫GDS？ＧDS(Global Distribution System)即“全球分销系统”，是应用于民用航空运输及整个旅游业的大型计算机信息服务系统。通过GDS，遍及全球的旅游销售机构可以及时地从航空公司、旅馆、租车公司、旅游公司获取大量的与旅游相关的信息，从而为顾客提供快捷、便利、可靠的服务。二、什么叫航空移动卫星服务/业务(AMSS)？ AMSS为航空用户提供远距数据链和话音通信。参考ATC专题中的AMSS。三、什么叫ATN（航空电信网）？ ATN是全球范围内，用于航空的数字通信网络和协议。参考ATC 专题中的航空电信网。四、什么叫新航行系统？参考ATC专题中的新航行系统。五、什么叫RNP？飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时，所需的导航性能精度。参考ATC专题中的新航行系统。六、什么叫雷达管制？空中交通管制一般分为程序管制和雷达管制。目前我国大部分空中交通管制单位还使用落后的程序管制，广州区域现行的是介于两者

之间的雷达监控条件下的程序管制。雷达管制（RADAR CONTROL）是指直接使用雷达信息来提供空中交通管制服务。程序管制和雷达管制最明显的区别在于两种管制手段允许的航空器之间最小水平间隔不同。在区域管制范围内，程序管制要求同航线同高度航空器之间最小水平间隔10分钟（对于大中型飞机来说，相当于150KM左右的距离），雷达监控条件下的程序管制间隔只需 75KM，而雷达管制间隔仅仅需要20KM。允许的最小间隔越小，以为着单位空域的有效利用率越大，飞行架次容量越大，越有利于保持空中航路指挥顺畅，更有利于提高飞行安全率和航班正常率。国外空中交通管制发达的国家已经全面实现了雷达管制，而中国民航目前只在北京、珠海进近管制等小范围、低空空域实施雷达管制。七、什么是支线飞机？支线飞机，是指座位数在50座110座左右，飞行距离在600公里1200公里的小型客机。支线运输是指短距离、小城市之间的非主航线运行。国家有关部门现在正在制定鼓励发展支线航空的措施，包括减免小型机场建设费、调低相关费用、增加小型支线飞机的数量等。未来国内航线布局发展的重点将在沿海开放地区、西部交通不便地区，还有中部的一些旅游城市。除现有以乌鲁木齐、昆明、成都为中心的辐射式航线网外，还将逐步形成：杭州温州、赣州、宁波、义乌、金化、丽水、舟山、嵊泗；广州汕头、湛江、梅县、阳江、韶关、连县、罗定、茂名；武

四轴飞行器说明书

四轴飞行器作品名称：四轴飞行器工作原理：四轴飞行器主机采用了意法半导体公司的STM32F103CBT6处理器，该芯片采用ARM32位Cortex-M3内核。具有128K的Flash与20K的SRAM，内部具有锁相环模块，最高频率可达到72MHZ。板载MPU6050，该芯片整合了3轴陀螺仪与3轴加速器的6轴运动处理组件，与处理器采用I2C通信进行数据传送。主机与遥控之间采用的是NRF24L01+模块，该模块工作在2.4～2.5GHz全球免申请ISM工作频段。支持125个通讯频率。使用增强型的Enhanced ShockBurst传输模式，支持6个数据通道（共用FIFO）。通过SPI与MCU连接，速率0～8Mbps。理论传输距离可达到2KM。飞行器遥控器亦采用STM32F103CBT6处理器，通过摇杆的X,Y轴输出为两个电位器，再通过AD转换读出扭动角度，从而在程序内部定义其所读取角度信息的动作映射。遥控器具有三组微调旋钮，可以调整到其水平位置。遥控器也使用NRF24L01+芯片与飞行器主机进行数据传输。遥控器板载TP4057芯片，可以直接给电池充电。并且使用蜂鸣器，对主机状态（例如：无法连接，低电压，连接断开等）进行报警。制作材料： 1.STM32F103CBT6：该芯片由意法半导体生产，采用ARM32位Cortex-M3内核。具有128K的Flash与20K的SRAM，芯片集成丰富的外设，例如：定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，PWM等。内部具有锁相环模块，最高频率可达到72MHZ。 2. MPU6050，全球首例整合性6轴运动处理组件，整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌的加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术InvenSense的运动处理资料库，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的API。 3. NRF24L01+：一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA；接收时，工作电流只有12.3 mA，

四轴飞行器结题报告

学校名称：队长姓名：队员姓名：指导教师姓名：2013年9月6日

摘要本次比赛我们需要很好地控制飞行器，让它自主完成比赛应该完成的任务。本文的工作主要针对微型四旋翼无人飞行器控制系统的设计与实现问题展开。首先制作微型四旋翼无人飞行器实验平台，其次设计姿态检测算法，然后建立数学模型并设计姿态控制器和位置控制器，最后通过实验对本文设计的姿态控制器进行验证。设计机型设计全部由小组成员设计并制作，部分元件从网上购得，运用RL78/G13作为主控芯片，自行设计算法对飞行器进行，升降，俯仰，横滚，偏航等姿态控制。并可以自行起飞实现无人控制的自主四轴飞行器。关键字：四旋翼无人飞行器、姿态控制、位置控制

目录第1章设计任务.................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 研究背景与目的........................................................................ 错误！未定义书签。 1.2 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3...................................................................................................... 错误！未定义书签。第2章方案论证.................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1...................................................................................................... 错误！未定义书签。 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。第3章理论分析与计算........................................................................ 错误！未定义书签。 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。第4章测试结果与误差分析................................................................ 错误！未定义书签。 4.1...................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2...................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.3...................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.4 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。第5章结论心得体会............................................................................ 错误！未定义书签。 5.1 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。.................................................................................................................. 错误！未定义书签。 2设计任务：基本要求（1）四旋翼自主飞行器（下简称飞行器摆放在图1所示的A区，一键式

飞机基本知识普及

1、工作印章的颁发和管理是由谁负责？ A、标准管理员 B、安全管理员 C、适航联络员 D、质量审核员 2、飞机维修机械员资格要求： A、必须完成“PTR实做/基本技能”和“公共知识”培训并通过考核 B、至少参加申请机型的“机型熟悉”课程并通过考核； C、具有6个月及以上的民用航空器维修工作经历（不含PTR培训经历），且在最近1年内未发生过维修一般差错及以上的事件。 D、以上全是 3、教员负责培训期间的学员考勤，学员缺勤时间达到多少，其培训视为无效。 A、1/3 B、1/2 C、2/3 D、不能缺勤 4、维修工作的签证，以下哪些正确？ A、授权人员按工作依据文件上的技术标准和工作流程正确实施授权范围内的工作后，对所实施过的工作必须在规定栏目内逐项加盖印章作为工作签证。 B、授权人员可指导无授权的人员实施工作，对所授权工作的完成情况负责，并进行合格签证。 C、完工签署栏应由负责某项工作的主要负责人在核查全部工作正确签证后才能进行签署。 D、严禁使用他人印章或将印章转借他人使用，严禁代替他人进行工作签证或让他人代替签署自己完成的工作项目。 E、如遇特殊情况没有及时配发印章或印章损坏无法使用时，可临时采用签名的方式签署，但须及时申请补发印章。 5、维修人员调出大新华航空技术有限公司重庆分公司后，书面技术档案保存期多久？ A、1年 B、2年 C、3年 D、5年 6、对定检维修工作工时,维修人员按要求对工作单卡进行报工时或按实际填写的方式进行工时反馈

A、(人*小时) B、小时*人 C、人*分 D、分*人 7、维修用多高以上工作梯靠近飞机一侧需加装防撞保护措施，选用橡胶等有一定弹性且不对飞机表面造成损伤的材料。 A、1.5M（含） B、1M（含） C、2M（含） D、0.5M（含） 8、多高以上可移动的维修梯架和升降工作平台应有锁定装置，并有护拦或可以拴系保险带的保护装置； A、1.5M（含） B、1M（含） C、2M（含） D、0.5M（含） 9、每年一次或不定期地对在用全部计量器具多少的计量器具进行抽检。 A、5% B、10% C、15% D、20% 10、维修计划员对收回的维修记录进行审核，并确保： A、维修记录填写，签署正确； B、无缺页； C、支援文件的完整性，例如厂家信函，零件加工，热处理工序单等， D、文件的完好无损。 11、维修许可证申请应在计划获得批准时限多少天前向局方提出 A、30天 B、60天 C、90天 D、120天 12、对于维修系统内部单位，应确保至少每多少个月审核一次。 A、3个月 B、6个月 C、9个月 D、12个月 13、根据区域划分原则，发生地的安全管理工程师需要立即对以下类型安全和质量事件启动调查： A、事件后果达到维修一般差错（含）以上的； B、飞机意外受损和人员工伤事件； C、送修方要求进行质量和安全调查的事件 D、以上都对 14、《缺陷和不适航状况报告》，报质量经理批准后，在事件发生多少小时内向适航部门报告。 A、24小时 B、36小时 C、48小时 D、72小时