北京韦加多旋翼植保无人机培训手册(修订版)
石河子职业技术学院多旋翼植
保无人机
培训手册
石河子职业技术学院无人机工程技术研究中心
2016年2月
目录
概述 (3)
法律法规 (3)
训练计划 (4)
员工必读 (5)
安全飞行 (6)
理论知识 (7)
实际操作 (9)
起降训练 (10)
主控系统 (11)
飞行过程中遇到的问题及解决方案 (13)
电机电调 (14)
备注 (16)
无人机驾驶飞机，简称无人机，利用无线电控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞机。
法律法规
《中华人民共和国民用航空法》-飞行管理
第七十三条
在一个划定的管制空域内，由一个空中交通管制单位负责该空域内的航空器的空中交通管制。
第七十四条
民用航空器在管制空域内进行飞行活动，应当取得空中交通管制单位的许可。
第七十五条
民用航空器应当按照空中交通管制单位指定的航路和飞行高度飞行；因故确需偏离指定的航路或者改变飞行高度飞行的，应当取得空中交通管制单位的许可。
第七十六条
在中华人民共和国境内飞行的航空器，必须遵守统一的飞行规则。进行目视飞行的民用航空器，应当遵守目视飞行规则，并与其他航空器、地面障碍物体保持安全距离。进行仪表飞行的民用航空器，应当遵守仪表飞行规则。飞行规则由国务院、中央军事委员会制定。
第七十七条
民用航空器机组人员的飞行时间、执勤时间不得超过国务院民用航空主管部门规定的时限。
民用航空器机组人员受到酒类饮料、麻醉剂或者其他药物的影响，损及工作能力的，不得执行飞行任务。
第七十八条
民用航空器除按照国家规定经特别批准外，不得飞入禁区；除遵守规定的限制条件外，不得飞入限制区。前款规定的禁区和限制区，依照国家规定划定
第七十九条
民用航空器不得飞越城市上空；但是，有下列情形之一的除外：（一）起飞、降落或者指定的航路所必需的；（二）飞行高度足以使该航空器在发生紧急情况时离开城市上空，而不致危及地面上的人员、财产安全的；（三）按照国家规定的程序获得批准的。
第八十一条
民用航空器未经批准不得飞出中华人民共和国领空。对未经批准正在飞离中华人民共和国领空的民用航空器，有关部门有权根据具体情况采取必要措施，予以制止。
训练计划
新学员来，先讲解一下注意事项和规章制度，让其初步了解多旋翼无人机，了解植保市场，讲解与视频相结合。开始飞行模拟器，周期为一周，主要目的为熟悉每个杆位的作用及柔和度。期间会进行落回起降点比赛，割气球比赛，计算在成绩的一部分。除此之外还会进行基本常识、法律法规与遥控器说明书为主的笔试题，相加为第一次考试成绩，此作为第一次考试。
模拟器结束后，开始飞行教练机（小型四旋翼无人机），周期为五天左右。由组长带领，讲解如何操作及训练目的，组长为负责人，训练目的为实际操作飞机，从模拟器到实际飞行的一个过渡，更加适应实操飞行，为植保机飞行训练做好铺垫，此为植保机飞行的一个基础准备。期间会学习不同电池的充电方法及充电模式，了解飞机内部的基本构造与一些基本常识。此外，在平常不训练的情况下，在模拟器上练习直升机（JR Vibe 50）。要求熟练掌控直升机。之后会进行第二次考试。
教练机结束后，开始飞行植保机，周期为三十天左右。由组长带领飞行，按照划定的场地与航线开始进行植保机飞行训练，这也是对心理素质的一个考验。飞行期间会学习到植保机的维修、基本参数、性能、调节喷头、电脑软件调参等一系列知识。之后由空载过度到加水飞行，模拟撒药飞行。
当然这一切都需要靠个人的努力，多训练，多提问，飞行时间长的人自然飞行技术会很优秀，希望大家都积极努力。为自己，更为韦加，创造美好明天。
员工必读
1. 因不当使用造成的直接和间接损失我公司概不负责。
2.飞行时间少于一周期，禁止进行任何与植保无人机相关的操作。如有需要必须有飞行时间大于四周期的人员陪同进行。
3.远离人群！安全永远放在第一位，一切安全第一！
4.飞速旋转的螺旋桨十分危险，请您远离运行中的无人机，飞行中远离人群、建筑物、高压线。
5.严禁在下雨时飞行！水和水汽会从天线、摇杆等缝隙进入发射机并可能引发失控。
6.严禁在有闪电的天气飞行！这是非常非常危险的！
7.一定要保持飞机在自己的视线范围之内飞行。
8.不可穿容易卷入部件的宽松衣服作业。
9.在周围100米范围无安全降落点不能进行作业。作业结束后应关闭动力电源和遥控器电源。当植保机出现紧急状况时，应将植保机以最快方式飞离人群，并尽快降落或迫降。
10.请避免在遥控器和接收机之间出现障碍物，2.4GHz的无线电波几乎是以直线传播的。
11.在遥控器电池组的电压较低时，不要飞得太远，在每次飞行前都需要检查遥控器和接收机的电池组。不要过分依赖遥控器的低压报警功能，低压报警功能主要是提示您何时需要充电，没有电的情况下，会直接造成飞机失控。
12.当你把遥控器放在地面上的时候，请注意平放而不要竖放。因为竖放时可能会被风吹倒，这就有可能造成油门杆被意外拉高，引起动力系统的运动，从而可能造成伤害。
13.操作飞机之前，首先要保证飞机的电池及遥控器的电池有充足的电，之后才能进行相关的操作。
14.安装和使用遥控模型需要专业的知识和技术，不正确的操作将可能导致设备损坏或者人身伤害。
15.要避免发射机的天线指向模型，因为这样是信号最弱的角度。要用发射机天线的径向指向被控的模型，并应避免遥控器和接收机靠近金属物体。
16.如果发生了模型坠落、碰撞、浸水或其他意外情况，请在下次使用前做好充分的测试。
17.请让模型和电子设备远离儿童。
18.警告：酒后、睡眠不足、病患、孕妇、未满18周岁、未获得我公司培训资质证书者禁止操作。
安全飞行
1.禁止无人机越过头顶飞行。
2.禁止进行花样表演飞行。
3.禁止切换模式飞行，强烈建议GPS姿态下飞行。
4.训练期间飞行范围在目视视距内半径20米、相对高度低于5米范围内进行。
5.其他部分请参考新员工必读部分。
6.飞行器所用电池为Lipo6s,误操作会导致电池瞬间聚燃！对人身和机体造成严重威胁。我们会用实验视频来说明。
7.运行中的螺旋桨是非常危险的！我们会用实验视频来说明。
天气因素：
雨天严禁飞行；风力大于4级的天气暂缓作业，风力大于6级的天气严禁作业。
地理因素：
作业田块周界10米范围内无人员居住的房舍。
作业田块周界10米范围内无防护林、高压线塔、电杆等障碍物。
作业田块中间无影响飞行安全的障碍物或影响飞行视线的障碍物。
作业田块周界或田块中间有合适飞机的起落点。
作物高度应低于操作人员的视线，能够观察到飞机飞行姿态。
作业田块应有适合操控人员行走的道路。
理论知识
1、飞行原理
为方便理解我们以四旋翼无人机为例。和传统直升机的区别在于不需要有桨叶的偏转，而是通过不同螺旋桨间的差速实现上升，下降，转向等动作。下列图中我们假定旋翼机的前进方向为图中箭头方向。
1.1图A展示的是旋翼机左转时螺旋桨的工作方式。2、4号螺旋桨顺时针转速增大，1、3号螺旋桨逆时针转速减小。从而对机身产生和其转动方向相反的反向扭力使机身逆时针旋转，向左偏航。
A B
1.2图B展示的是旋翼机右转时螺旋桨的工作方式。1，3号螺旋桨逆时针转速增大，2、4号螺旋桨转速减小，从而对机身产生和其转动方向相反的反向扭力使机身顺时针旋转，向右偏航。
图C展示的是旋翼机上升时螺旋桨的工作方式。四个螺旋桨同时增大转速从而对机身产生向上的升力使直升机向上升起。
C D
图D展示的是旋翼机向右滚动时螺旋桨的工作方式。由于旋翼机自身反向扭力受到四个螺旋桨的共同作用，因此通过合理的调节四个螺旋桨的转速可以使旋翼机的反向扭力为零而致使旋翼机向某个方向翻滚。
同对角线的一对螺旋桨中的一个增大一定转速，另一个减少一定的转速将会使旋翼机翻滚或者俯仰从而引发翻滚角或俯仰角的变化。
四旋翼飞行器的结构形式如图所示，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。
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。
实际操作
各种电池及充电及注意事项
1.警告：
(1) 406DUO 为双端口充电器，并不意味着可以给任意组态的两组电池进行充放电！必须遵循：两个电池组没有任何外部电气连接，否则将烧毁充电器或电池组。例如：对12S 的电池包充电，就必须拆分成2 个独立的6S 进行充电，切不可以两个6S 串联在一起就分别接充电器的CH-1,CH-2 进行充电。
(2) 406DUO 输入电源不能快速大幅度波动的，这样可能造成输出过流，极端的情况下会烧毁充电器或对电池和输入电源造成损害。例如：要根据输入电源的规格设置充电器的输入保护电流和电压，以免引起电源过载。有些电源过载保护，就会产生电压的大幅波动。
2.提示：
目前机库已建立起充电标准，请按照各类电池型号在各自充电区充电存放。
电池类型充电模式充电电流充电电压
遥控电Lipo3s Balance 1.2A-1.5A 11.1V
主控电Lipo3s Balance 2.0A-2.5A 11.1V
动力电Lipo6s Balance 20A 22.2V
起降训练
1.检查机体整体是否结构完整，各个连接件螺丝是否稳固无松动。
2.检查GPS方向朝向机头无松动。
3.检查螺旋桨安装方向与设定方向一致,桨面无破损、裂痕。
4.机体起飞位置应放置于远离磁场干扰且相对水平位置。
5.开启遥控器，遥控器电池电量充足，遥控器资料与机体编号一致。
6.切所有控制开关在初始位置（0位）。确认4个方向的微调均为0
7.确认动力电池充满，飞控电池电压在3.8v以上，且两个电池都插入电池电量警报器（BB响），电池电量警报器设定于3.6V。
8确认电池绑牢无松动，先接通接通飞控电再接通动力电。
9.检查卫星数量是否7颗以上（红灯不闪，只闪紫灯），模式开关为GPS。
10.加注药液，加注液量不得超过药仓指导线。
11.检查水泵及各喷头工作是否正常，如有喷头堵塞应疏通。
12.操作人员退至飞行器3米外，且确认飞行区域已清场。方可掰杆解锁起飞，进行正常的植保作业
13.飞行器降落后，先断开动力电源，再断开飞控电源，最后方可关闭遥控器。
主控系统
图1
GPS与指南针模块
您首先应该使用环氧树脂AB胶组装GPS支架。?先把支架安装在飞行器的中心盘上，然后把GPS固定在支架的顶盘上（您可使用内附的3M胶纸固定）。GPS对于震动干扰敏感，所以要把支架置于至少远离螺旋桨10厘米处。将有DJI标记的一面朝上，箭头指向飞行器的正前方。GPS与指南针模块为磁性敏感设备，应远离所有其他电子设备。
电源管理模块（PMU）
PMU是一种高低集成的针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个封装内，可实现更高电源转换效率和更低功耗及更少组建数适应缩小版及空间。
PMU没有特殊安装要求。使用电源模块连接线连接电池，电源管理模块和电调。可选用2S-6S锂聚合物电池。在固件升级和调参过程中，出于安全考虑，请断开电调和电池连接线。请确保电源管理模块周围空气流通，散热快。
主控器(图1)
主控器的安装没有方向要求。选择合适的位置安装以便减少电调延长线的使用。请确保主控器的所有端口都不被遮挡，方便布线。
IMU
IMU是测量物体三轴姿态角以及加速度的装置
IMU（惯性测量单元）最好靠近飞行器重心位置安装，这里震动相对较小。IMU 上标有箭头的一面朝上，按您的需要将箭头指向飞行器的正前/正后/正左/正右方向。 IMU需与机身保持平行，可用双面胶固定。请勿倒置安装IMU。请勿覆盖
IMU上的散热孔，应保持其通畅、清洁。请经常检查双面胶，确保IMU安装牢固。IMU模块不防水、不防油。详情请参照WK-M说明书。
LED 指示灯
将LED指示灯安装在飞行器的合适位置上并远离GPS，不要将其安装在其他电子设备上。确保在飞行过程中能看到指示灯。（将LED指示灯安装在飞行器的合适位置上并远离GPS，不要将其安装在其他电子设备上。确保在飞行过程中能看到指示灯）。
飞行过程中遇到的问题及解决方案
飞行中遇到航向偏
首先确定机头是不是正，如果机头不偏，检查GPS方向。如果飞机航向偏右，把GPS箭头向左偏一个小角度然后试飞。向左偏同理。
飞机中飞机漂移厉害
把飞机重新校磁（磁罗盘校准：当飞行移动30km以上，或飞行器硬件有任何改动时，则应对飞行器进行磁罗盘校准。（其具体方法是反复拨动模式开关7-10次，待LED指示灯成蓝色时，双人水平抬起机体，匀速缓慢的水平旋转机体360°，待LED指示灯变为绿色时，机头朝正下方，水平旋转约360°，待LED 指示变为白色，校准完成。）。并检查GPS是否松动。
飞行中有电机停转
当飞机在空中电机停转，这时飞机会在空中自旋，首先不要慌，这时飞机还可以控制（通过返航点）。千万不能迫降，如果迫降不成功可能会有严重的后果。请将遥控器左上角B开关拨至2位，拉升降舵则返回回航点。然后慢慢降落。若果失效，请交给有经验的飞手操作。
飞行中遇到飞机打颤
这是电机瞬间停转然后又从新启动，姿态就像人打嗝一样。这时不要慌，虽然飞机有故障，但是对飞行影响不大，把飞机飞到安全距离，观察哪个电机有问题，找到原因后降落，及时更换电机电调。
电机电调
无人机采用的是无刷电机，无刷电机使用的是三相交流电，和有刷电机不同，没有电刷，所以效率大大提高。有刷电机不需要电调也可以启动，只要正负极和电池相连即可。但无刷电机的启动必须需要无刷电调。无刷电调,就是把电池的直流电引入,在将其转化为三相交流电,引出至无刷电机。同时,无刷电调一般还肩负着调节电流大小,以及为其他设备供电的任务。一般来说,无刷电调有六个输入输出端,其中两个分别接电源的正负极;另外三个接无刷电机,还有一个是信号线,连接收机控制电流大小。接好之后推下油门,注意慢点,千万别转的太快,刚刚起动就好,然后看下电机的转动方向是不是对的,如果反了,把任意两根线对调一下就可以了。
如何校准电机行程量？电调？（以天地飞9通为例）
首先打开遥控器，将电调信号线插入接收机位置 3 ，取5V 干电池插入接收机除位置 3 外的任意一个插孔，此时把遥控器油门推到最高点，接通动力电后：
①当听到“滴” 2 声时，再将油门杆拉到最低，当听到“滴” 1 声时，直接断开动力电，电机行程量校准完毕。
②当听到“滴” 3声时，再将油门杆拉到最低，当听到“滴” 1 声时，直接断开动力电，电调校准完毕。
备注
1.本手册只适用于公司农业事业部多旋翼植保无人机内部培训。
2.欢迎读者为本手册持续改进提出宝贵意见。
3.学员必须听从安排，遵守纪律。
4.因不当使用造成的直接和间接损失，我公司概不负责。
5.本手册最终解释权归北京韦加天地通航空科技有限公司。
2016年中央一号文件
中共中央国务院关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康
目标的若干意见（全文）
一、持续夯实现代农业基础，提高农业质量效益和竞争力
6．加快培育新型职业农民。将职业农民培育纳入国家教育培训发展规划，基本形成职业农民教育培训体系，把职业农民培养成建设现代农业的主导力量。办好农业职业教育，将全日制农业中等职业教育纳入国家资助政策范围。依托高等教育、中等职业教育资源，鼓励农民通过“半农半读”等方式就地就近接受职业教育。开展新型农业经营主体带头人培育行动，通过5年努力使他们基本得到培训。加强涉农专业全日制学历教育，支持农业院校办好涉农专业，健全农业广播电视学校体系，定向培养职业农民。引导有志投身现代农业建设的农村青年、返乡农民工、农技推广人员、农村大中专毕业生和退役军人等加入职业农民队伍。