lvxiafu 发表于 2022-10-22 19:03:47

《多旋翼穿越机基础》穿越机技术基础概论

广西百色市右江区 郭远东 微信bbsgyd V2021.11.24
目 录
概论开篇
第一章 穿越机入坑的正确姿势之一
第一节、学习多旋翼穿越机的目的
第二节、正确的开始
第三节、选择第一套到手飞穿越机
第四节、第一次外场飞行操控
第五节、遥控器的摇杆定义和辅助通道
第六节、自稳模式、半自稳模式、全手动模式
第七节、LED灯和BB响报警器的作用
第八节、飞行操控技巧的练习
第九节、FPV飞机的准备
第十节、FPV飞行操控技巧的练习
第二章 穿越机组装调参必学必会
第十一节、穿越机的组装方案
第十二节、穿越机的组装测试
第十三节、穿越机的飞行参数设定
第十四节、穿越机黑匣子的使用
第十五节、穿越机黑匣子数据分析
第十六节、穿越机PID参数的设定
第十七节、穿越机滤波器参数的设定
第十八节、穿越机命令行的使用
第十九节、穿越机命令行DUMP备份的使用
第二十节、穿越机飞控固件更新
第二十一节、穿越机电调固件更新与设置
第二十二节、开源遥控器设置与固件更新
第三章 深入了解穿越机硬件系统知识
第二十三节、穿越机的动力电池与充电系统
第二十四节、穿越机的动力系统
第二十五节、穿越机的遥控系统
第二十六节、穿越机的图传系统
第二十七节、穿越机的飞控与外设
第二十八节、穿越机航拍的载荷设备
第四章 穿越机相关的一些必要知识
第二十九节、穿越机的赛事
第三十节、航拍视频的剪辑
第三十一节、穿越机学习笔记和经验总结
第三十二节、如何优雅的炸机提控回家
第三十三节、穿越机的入门到退坑流程
概论开篇
今天刚好是一年一度的双十一,当许多人都在紧张抢购此生最爱的商品时,我却坐在电脑前完成之前规划的这篇概论。码字不易,特别是关于科学技术类应用的文章,小白就凑合着看吧。如果是研究技术开发类倒还好,通过理论推演和试验,有范例有数据有规范资料辅助,倒还算容易写;像这种应用类的文章,要写好真不容易,非要自己有极深刻的理会才能动笔,这是无数次反复学习印证之后,将生涩的理论与残酷的实践经验结合很多年才降生的小成果。
这篇概论早在两年前就想去做了,但那时候我对穿越机技术基础的范畴理解尚浅,许多地方无法把握,只能一推再推。今年的疫情导致许多工作都没法做了,闲下来带带孩子,有了更多空闲的时间,刚好安排做些学习研究;经过几个月的断断续续学习,尝试把这个事情拿起来写一写,不管怎么样,有瑕疵可以后续再不断修改和完善它。
说起穿越机,不得不提一下多旋翼航拍飞机,因为它的出现比穿越机更早。航拍类多旋翼飞机在2010年后快速发展,这十几年来进步神速。国内的航拍飞机以零度、极飞、大疆这些团队为代表,他们的研究成果让更多的人开始使用航拍器进行图片、视频的拍摄;各品牌航拍飞机以更高度的集成化,更便宜的价格,更简单的操作,在人群中快速普及,许多工作因为多旋翼无人机的加入,效率得到极大的提升。
航拍类多旋翼飞机在具备天生的垂直起降、悬停、稳定、高度自动化等优势下,以及对操作人的技能更低要求,使得航拍多旋翼飞机的使用门槛几乎不再是门槛,快速地被大多数想玩飞机的人广泛接受。它不单成为人们在休闲娱乐中拍摄影片的常用设备,也被各种行业大量用于生产作业中,真正成为了生产力工具。多旋翼航拍飞机在林业、消防、公安、军事、科研、教学、河道巡检、航测、影视拍摄、娱乐航拍、农业种植、小件物品运送等场景中以得到广泛应用。研发和生产企业团队不断增加,技术积累快速增长,应用场景不断扩大,未来无限可能。多旋翼穿越机作为偏向极限运动的分支,得到许多年轻人的喜爱,已逐渐形成一支不可或缺的新兴消费群落,成为多旋翼飞机专业市场一支不可忽视的力量。
多旋翼穿越机的出现,是多旋翼飞行器偏向运动需求而派生的一个重要应用分支;它通过运动端飞机携带的摄像头和无线电图像传输设备,将飞机正前方的场景图像发送给操控者佩戴的接收和显示设备,操控者通过观看着视频图像,以第一视角操控飞机实现飞行意图。飞行中即时的图传画面,给观看者带来特有的临场感、身临其境的飞翔感;随心所欲的穿越机FPV操控,让人欲罢不能。当然,想要实现多旋翼穿越机的飞行,需要掌握一些必须的知识和技能。
本文将从一个小白新手开始,系统化掌握所需的基础知识和技能,由浅入深引导新手进入多旋翼穿越机的飞行世界。文中提及的知识点,全部只做纲要概括和简述,如需详尽内容可参阅《穿越机基础》系列资料中的其它文章。
第一节、学习多旋翼穿越机的目的
确定目标:要入穿越机的坑,入坑的目的是最先要明确的事。因为,入坑需要需要投入学习时间、脑细胞、辛苦赚来的钱;所以,在跳入坑中之前要清楚地知道自己学习穿越机是为了什么目的。想清楚了,确实需要去学习它,再跳进去。许多人在开始时没有确定好目的,只是看到别人玩,就觉得喜欢,自己也想玩一下,然后就开始去尝试去折腾,没过多久就因为遇到问题、碰到了无法解决的困难等因素就放弃了,一腔热情变成冰川横卧,徒增悲戚。
辨明方向:如果你只是需要做一个航拍的应用,那么,只需要去购买一台航拍类多旋翼飞机,并认真地去学习并更多地去使用它,等到能熟练操控之后,你就可以用来进行航拍作业。这个航拍作业解决方案,可让你花更少的钱和精力,获得更高效的作业成果;你无需去学习如何组装、调试、手动操控飞机的知识,也不用去反复炸机和修理飞机,省去大量的时间和金钱。
思想入坑:如果你想在多旋翼飞机的组装、专业操控、飞机调试、自由姿态飞行这些方面做个小小的研究,又具备生命不休、折腾不止的科学研究精神!那么,带着你的热情、时间、金钱,投入到多旋翼穿越机的世界里,徜徉在飞行操控和飞机制造与维修的大海里,自由穿行吧。
飞行第一:当然,穿越机的操控技能和组装调试技能在每个人眼中的权重都不一样,还是借用此界前辈的一句话:让所有的技能和飞机为飞行服务,不要让我们为技术服务!这句话就是告诉我们要多去飞,所有的技能都是为飞行而准备的!
明确了目标,选定了方向,那么现在就可以开始你的穿越机之旅!
第二节、正确的开始
新手小白,是刚入坑的人都不愿意冠在自己身上的一个标签,但是,却又是所有新手不得不面对的一个现实。刚开始接触穿越机,我们对新事物缺少必要的认知,对关于它的基本概念是很模糊的,更不用提系统化和专业程度了。所以,面对现实,从最简单、最容易、最必须的地方开始,是一个最有效的好方法。
最简单就是先购买一套完整的穿越机硬件,拿到飞机后认真去了解这些器材的作用,在搞清楚遥控器如何操作,如何把飞机飞起来、安全降落下来。在理论方面也要不断去寻找穿越机有关的资料并进行必要的整理,恶补穿越机的常识和系统基础。
最容易就是先跳过组装和调试,直接购买整机,先让飞机飞起来。用一台已经安装调试好的飞机去练习飞行操控,是一件很有效率的事情,当你对飞机的飞行操控越来越熟悉了,对飞机的了解也会更进一步;此时,再去考虑穿越机的组装方案、学习调试手段会更容易理解一些;新手通常不具备组装、调试飞机的理论知识和动手技能,许多人一开始就是被这个环节硬生生给阻挡在穿越机世界的大门外。
最必须就是必须关注穿越机的概念、安全意识、系统化学习、组装方案、调试方案、操控技能练习这几个方面的知识,不断去学习和提升知识关联能力。这些能力的具备是必须要安排大量的时间学习,去不断体会和总结;只有把最必须的事情做好了,才能继续下去,否则,很快就会遇到下一个瓶颈,寸步难行。
第三节、选择第一套到手飞穿越机
如何购买一套到手飞套件?这个事情依据各人的想法不同,解决方案也不尽相同;但大致的选择差异很小,无外乎是投入预算的多少差异而已。
适当预算:前面我们总结过,新手对于穿越机是没有多少概念的,什么样配置的飞机好、够用、省钱,这些都是新手面临着的新问题。这里建议新手购买的第一台飞机时尽量选择有实力的商家,飞机质量有保障,炸坏了可以返修。价格不需要太贵,但是也不能太过便宜,便宜没好货这句话是至理名言。太好的飞机价格贵、炸了可惜,太差的飞机又遇到新手,怎么能飞得好?
预算建议:我们在刚接触穿越机时,可以买一台没有图传和摄像头的飞机,练习目视起飞、降落和位移这些操控,经过一段时间不断地重复练习,直到把飞机平稳地控制住了,再考虑购买带图传摄像头的飞机做FPV练习。
在购买飞机套件时,只要具备基本功能、保证能飞就行,没必要做到完备。这些设备有飞机本体、遥控器、充电器、电源适配器、电池、电池扎带、BB响低压报警器、几套备用螺旋桨,就可开始进行飞机操控的入门练习了。至于心生向往的FPV眼镜和图传摄像头,待下一台飞机再去配置,因为,第一台飞机用不了几个小时,就会被摔烂,这也是一个较为妥当的的安排。
预算规划:例如,购买第一台飞机时,可以选择大小为5至6寸的机架(就是可以安装5英寸或者6英寸直径的桨叶);电机可以考虑2204KV2300或者2205KV2300型号,四合一电调15-30A均可,尽量不要分体电调的。电机的动力不能太过暴力,新手一般都把持不住。电池使用3S 1300mah-4S 1500mah均可,一般需要购买3-5颗,炸机时可能会把它摔坏。螺旋桨需要多准备买几副,每4支为一副,炸机时变形或者损坏就需要更换,变形的桨叶会导致飞机震动,飞机的操控响应动作也变得不再理想。电池充电器建议一步到位,购买如M6D型号双路大功率充电器,它体积小巧,性价比高,便于携带到外场,接电包电源对飞行电池进行充电。220V适配器建议购买12V 38A的服务器拆机电源,这货超级便宜,在闲鱼二手市场有卖家帮改装好输出的;便携充电器的供电电压范围在9V-32V之间,自己做个TX60母头输出线就可以匹配充电器了。还可以购买一个箱子,最好是铁皮的,用于放置电池和充电器。遥控器的选择也不多,从精简节约角度出发,可考虑富斯、乐迪、睿斯凯这些品牌的产品,价位三至五百都行,如果想用开源遥控器也行,不过要选择多协议发射模块的,以后可以选择更多类型的接收机,只是价格相对要高一点,装机设置时会更复杂一些。
第四节、第一次外场飞行操控
安全知识:开始入门初期的操控练习前,需要先学习一些安全常识再去弄飞机,安全是压倒一切的前提。如果本地有认识的穿越机模友,向他们请教一下,怎么保证安全,怎么操控飞机。有人带一下,自己少走很多弯路,这也是最佳路径。
飞行场地需要开阔,周围没有高大建筑物或者树木,至少有50米长宽以上的地方;在草地上练习飞行操控是最理想的场地,飞机炸机坠落不容易稀碎。
飞行场地需要远离人群,不能在住有人的小区里飞行,还要远离水面。不要在机场禁飞区飞行,限飞区也要谨慎操作,远离部队营区、政府办公区、国境线、高铁站、体育广场、有人作业的农地等可能对公共次序造成不良影响的地区。
安全信条:不向围观人群、集会大众炫耀飞行动作,避免因各种意外造成对他人的伤害;穿越机的运动速度快,动能大,叶片的快速转动使得它无比锋利,容易造成严重的人员伤害事故。这是许多穿越机前辈先烈们用痛苦和鲜血总结的经验,事情发生在别人身上是故事,发生在自己身上就是事故。
安全防范:除了在开阔地练习飞行操控外,对进入场地范围的人要及时沟通劝离。对于不想离开的围观者,可以动之以情晓之以理,把玩穿越机这个事和探索科学、祖国需要联系起来,把科学试验需要大众的帮助和支持结合起来,把未来和希望带给人民,将危险留给自己的这种献身精神烘托出来,打动围观者,空出场地。当然,大多数时候都是自己主动换地方。
特别警示:有飞友特别提醒,建议加入一个特别说明段落:当穿越机削到人后的现场紧急医疗和事后必走的法律程序,我想当你看到这个内容的时候不会被吓到了吧?如果真发生了人员伤害事故,可能全国人民都会知道你玩飞机伤了人,这些都是事故发生后的真实状态。如果穿越机飞行时发生这样的严重事故,许多伤害可能无法补救,结果一定是赔付大量的钱、再加好几年牢狱之灾,这些都在所难免。将这些严肃的内容摆在这里说,是用于警示穿越机新手,飞行一定要做到安全防范第一,在安全意识上的粗心大意、胆子太肥,都可能会给自己和他人生命财产造成无可挽回的伤害。
明白了以上关于安全的重要性提示,下面就开始第一次外场飞行。
操控准备:熟悉遥控器的操作,理解左右摇杆的作用并练习遥控器摇杆的操作。
准备飞机:给飞机电池充电、正确安装紧固螺旋桨、打开遥控器电源,接上飞机电池BB响报警器并设置为3.7V低压报警,绑扎好飞机电池并给飞机上电,飞机自检完成发出哔哔哔提示音后,测试开启并关闭电机(解锁)。
起飞与降落:电机解锁后尝试小幅度增减操控油门使飞机缓慢飞离地面10-50厘米,尝试细微收放油门使飞机缓降到地面,上锁使电机停止转动;如此多次反复练习,直到能熟练操控飞机离地升空与缓慢降落,这时再练习飞机离地后的悬停,并用右摇杆控制飞机大致停留在2米左右直径的范围内,这样的练习能控制飞机定位的范围。穿越机没有GPS定位接收机、没有下视觉摄像头定位、也没有超声波或者红外线定高、更没有视觉避障装置,它起飞后会随着风向产生漂移(或飞控加速度计噪声漂移),油门大一点会快速串上天空,低一点会快速砸向地面,一个操控配合不好,就可能失控飞丢或者坠落炸机。在初次飞行操控时需要小心地尝试操控摇杆,以免造成意外损失。第一次尝试操控飞机,最好能有个熟手的人在旁边做教练和安全防护。
第五节、遥控器的摇杆定义和辅助通道
了解遥控器:遥控器有左右两个控制摇杆,有至少一个三档位开关和一个两档开关作为辅助控制通道。多旋翼穿越机使用的遥控器至少需要具备六个遥控信号通道,其中四个通道为摇杆量通道,另外两个通道为开关量辅助通道(AUX1、AUX2),它们分别用于飞行模式切换和电机解锁。
摇杆模式:遥控器摇杆通道布局定义分为美国手和日本手。
这里以美国手为例子,遥控器左摇杆前后运动是油门的大小(油门THROTTLE),左摇杆的左右运动为机头转动(航向YAW);油门用于控制飞行高度和飞行速度,航向控制飞机机头朝向。遥控器右摇杆的前后运动为俯仰控制(PITCH前俯后仰),右摇杆的左右运动为横滚控制(左右滚转ROLL)。俯仰和滚转都可以使飞机翻滚,也可控制飞机做任意姿态角度变化,右摇杆在自稳模式下用于平移飞机的位置。
档位开关:三档位开关为飞行模式切换,两档位开关用于解锁和关闭电机转动。通常在穿越机的调参设定中定义所有开关打向前方(遥控器开机自检时需要开关处于向的前位置),此时代表电机锁闭、飞机处于自稳模式(或默认全手动模式);一般设置遥控器三挡开关通道的中间位置为半自稳模式、向后一档为全手动模式(老手除外),两档开关向后打为电机解锁状态。
如遥控器有更多的AUX开关通道,可以定义它们分别控制LED灯带、BB响寻机、格式化黑匣子、开启增稳模式、飞行参数调整等功能。
遥控电池:对于遥控器使用什么电池?不同品牌、型号的遥控器,使用的电池都有所不同;有些使用的是4-6节1.5V碱性电池(如富斯的FS-i6系列);有的使用一块3.7V锂电池(如富斯的FS-i8系列);有的使用7.4V锂电池(乐迪的TX18S),一般都是用可充电电池;在出去飞之前需要检查遥控器电池电量是否充足,如果想飞得更久,可考虑多备一块遥控器电池。
第六节、自稳模式、半自稳模式、全手动模式
新手通常在自稳模式下练习飞行操控,起飞、降落和悬停练习一段时间后,对飞机的掌控有了一定的基础,就需要来了解飞行的几个模式。
自稳模式:此模式下飞机姿态能够在右摇杆俯仰或滚转打杆回中后自动回正水平,飞机的水平姿态不需要手动修正。这个模式下,左摇杆只需要控制好油门、航向,右摇杆控制俯仰、横滚使飞机向意图方向上运动即可;此模式下飞机的俯仰和横滚方向上有一个最大水平姿态倾斜角度限制,新手在此飞行模式下进行操控技能训练,操控难度相对于全手动模式下要低很多,这也是入门阶段常用的飞行模式。
半自稳模式:此模式下飞机的姿态也会在右摇杆回中时自动水平,和自稳模式一样;但是当右摇杆向俯仰和横滚的任意方向上,以更大力度打杆使杆量达到75%时(此杆量比例参数也可以自己在bf调参里设定),飞机将进行翻滚,当翻滚到任意角度时放开右摇杆让它回中,飞机会自动回到水平姿态。此飞行模式是进入全手动模式前的预热,既可以翻滚飞机也可以让飞机姿态自动水平回中。熟练使用半自稳模式进行翻滚飞机的练习后,在全手动翻滚时炸机会更少。
全手动模式:此模式下飞机是按摇杆量的比例来运动的,向任意方向操控右摇杆,飞机姿态将做相应角度的倾斜,直到向相反的方向以相同的杆量拨动右摇杆,飞机才能回归原来的姿态;有时候需要多次拨杆进行来回修正,才能使飞机回到原始姿态上。全手动模式是FPV飞行的必须模式,也叫做默认模式,所有的飞行动作均在全手动模式下进行;同时,花式飞行操控也是在此模式下进行;练习时建议在松软的草地上练习,炸机时可使飞机的损坏降到最低。
第七节、LED灯和BB响报警器的作用
机载BB响:穿越机的动力电池是没有配置智能充放电保护板的,很容易造成过放电损坏(放电至极低压不可逆转损伤),在飞机上安装一个BB响LED灯二合一器件,并在BF调参软件里设置低电压告警参数,当飞行中电压低至设定值时(如3.7V)BB响发出提示音报警,告诉飞手要立即降落换电池,以免电池因过放电而报废。机载BB响的控制信号来自飞控的B-或BUT-端口。
电压检测:也可以使用数显测电低压告警器,直接接在电池的平衡充电线插头上,通过选择按钮将3.7V设置为低压告警检测值;当电池组内任意一个电芯的电压降低到设定值时,告警器发出提示音就立即降落更换电池。这个外接的告警器提示音相较于安装在飞机上的BB响器件发出的响声更大些,目视飞行时更容易让飞手听到。
状态提示:机载BB响蜂鸣器还用于提示飞控的工作状态,比如飞机上电开机时,静止飞机几秒后发出的陀螺仪静止检测完成的提示音“滴滴滴”,解锁时的提示“滴-”,解锁失败提示“滴-滴滴滴”,飞丢寻找时开启的“滴 滴 滴…….”等;当飞机不慎坠落于草丛中,寻找难度较大,可通过遥控器预置的开关档位,开启寻机告警音“滴滴滴……”,飞手在飞机坠落的附近就能寻着声音快速找到飞机;当然,这是在飞机电池与飞机处于连接状态时才能使用的功能,炸机时电池分离了就没法响;当然,也有一种自带电池的BB响器件,解决了这个尴尬的问题。
LED灯带:通常作为夜间飞行时的身份标识,在竞速比赛中,赛事规则里通常会要求,每个赛道的飞机LED灯调成不同的颜色状态,以示区别。平时也可以将其设置为监测油门或者其他通道杆量的渐变颜色;在飞丢寻机时,也可以通过LED灯的闪烁快速找到飞机。LED灯是一个可编程的灯光装置,它是一个接入飞控的外围器件,它从飞控的BEC电源上取5V正负供电,再接入一个PWM脉宽调制信号,来控制灯光的颜色、亮度、闪烁、灯光的开启和关闭。机载LED灯带的控制信号来自飞控的LED端口。
第八节、飞行操控技巧的练习
自稳基础:飞行操控技巧的提升是一个循序渐进的过程,无法快速达到更为熟练的程度。通常在初次油门起降练习之后的100-200个电池循环时,都是在基础操控练习阶段,且大部分时间里飞机都是处于自稳模式;操控练习包含油门掌控、航向、俯仰、横滚这些基础动作。在练习左右横移和前后俯仰过程中,需要练到平飞时轨迹平而直,在起始和停止端快速修正油门大小,使飞机水平位置不出现过大波动;在直线运动的轨迹上,不过多修正运动速度和方向,飞机大致沿着初始方向匀速平直地运动即可。
半自稳基础:在半自稳模式下练习飞机的翻转操控,体会翻转过程中油门大小变化和升降油门的时机;油门的快速变化会给飞机带来动力的快速改变,当飞机开始进行小半径的翻转时,油门应当由现阶段杆量降低50%以上,有时甚至要把油门降到最低状态;当飞机即将翻转完成接近水平状态时,油门要适当提前快速提升,以让飞机快速获得足够大的升力,不至于掉落高度。当单个任意方向的翻滚动作操控熟练后,可尝试进行多个接连翻滚动作的操控,体会油门与翻滚时间的配合。
翻滚动作的练习需要把飞机飞到合适的高度再进行,以免操作失误导致飞机快速坠落触地;飞行高度大致在5-20米左右较为合适,练习时最好在草地上进行,过硬的地面会在飞机失控坠落时损坏更为严重,目视练习中飞机飞行半径在30-40米为限,至少要看清楚飞机的姿态,否则没法正确操控它。飞行中随时保证机头方向向前,机尾对着自己;别飞过自己的头顶,以免机头相位变化导致操控失误而炸机。
全手动基础:通过许多次反复的翻滚练习,把操控做到非常熟练的程度,这时开始进行全手动模式的操控练习。这个模式下飞机姿态的任何角度变化都需要往相反方向打杆才能抵消,没有摇杆回中后的自动水平功能,刚开始练习时,飞机很容易坠落,练习的场地要求更严格,除了周围没有其他人员外,飞机距离自己的距离也要保持在10米以上,以免失控后飞机撞上自己。开阔的草地练习场是全手动操控初级阶段绝佳的选择,可使坠机损失将至最低。
坚持飞行:在经过无数次的失控坠落后,你会慢慢地发现,全手动模式下控制飞行姿态也并不是什么困难的事。这时就可以尝试将飞机飞出去一定的距离,再把它飞回来,或者向着任意方向飞一段距离,如此反复,直到完全熟练地控制飞机。这个阶段需要勤于练习,至少要飞几百个电池循环,几千次循环也不见得多。
学点维修:全手动模式下的操控练习期间会炸坏很多次飞机,这就需要飞手开始学习如何维修飞机;一般大家都是飞行1分钟,维修两小时,如果自己不动手修飞机,那么,大多数情况下,你就只能放弃飞穿越机这个事了,因为你没法有足够的时间和耐心,来等待整机提供商给你修飞机。
方案建议:这里也顺便建议,在购买第一台飞机时,要选择较为常见的机型和尺寸,比较通用的部件是维修时的福音;怪异的机架结构和少见的部件,在维修时不太容易找到它的零件,这会给飞机的修复工作带来极大的麻烦。
花飞油门:如果是喜欢玩操控,那就练习一些花飞常用的操控动作。全手动模式下的各种平飞动作都掌握得很好了,就开始做各中翻滚动作,刚开始时,要从单个翻滚动作练习入手,直到熟练掌控后再练习接连翻滚动作。无论在俯仰、左右滚转动作中,都需要油门的完美配合,慢慢地你会发现油门就是飞机完成飞行动作的主要控制手段。对油门的更深层次理解和使用,会给飞机的操控带来更高层面的提升。
当各种操控动作都掌握得比较熟练了,接着就是在自稳模式和全手动模式之间切换练习掉头飞、环绕飞、水平沿航向8字飞、大小回环翻滚、任意方向上的倒8字翻滚。这个阶段中,你已经进入到穿越机操控的高级阶段,除需要安排更多的时间多去飞,也要慢慢介入到组装和调参的学习中。
刚开始的这些操控练习都是在目视下进行的,它将有助于你在以后的各种飞行中,更为从容地面对各种飞行环境,更有把握地完成每一个飞行动作。
心理过程:在飞行操控的各个阶段,每一次新动作的练习中,都会伴随紧张心理的出现。许多时候甚至会出现脑回路神经瘫痪的现象,心跳加速、皮肤出汗、全身肌肉紧张或者松弛瘫痪都可能出现,这是十分正常的现象。很多新手在经历过一两次紧张的心理过程后,害怕操控失误、害怕炸机,对以后的新动作操控尝试畏缩了,导致操控技能停滞不前。这种现象需要拿出下定决心、不达目的不休止的勇敢来克服;更多地经历紧张,往后就能成为一个内心平静的老飞手。
穿越机飞手的内心都是很强大的,没有什么困难能够阻止他前进的步伐。
第九节、FPV飞行器材的准备
经历过前面的一番学习,现在你已经具备操控FPV穿越机的基础能力,这时就需要准备一台FPV飞机,增加FPV眼镜,开始进行FPV飞行练习。
什么是FPV?FPV是英文First Person View的缩写,即“第一人称主视角”;它是在遥控航空模型飞机上加装无线摄像头和图传发射机设备,在地面看着接收到的画面去操控飞机飞行的一种遥控飞机玩法。
FPV系统:FPV图传系统包含飞机端的摄像头、OSD飞行信息字符叠加(飞控内置芯片)、图像信息编码发射机、图传信号发射天线、地面图传信号接收机、图传画面显示器。无论是模拟图传还是数字图传系统,几乎都是由这些部件构成。
如果你的预算还算宽裕,直接购买一台FPV飞机是一个比较靠谱的办法。飞机到手后将飞机上的接收机与你的遥控器内新建立的模型数据对好频,再连接到BF地面站调参软件上去,设置好遥控器对应飞机的AUX通道,就可以试飞了。
FPV眼镜:FPV图传接收眼镜分为两类,一种是模拟图传接收眼镜,另一种是数字图传接收眼镜。购买何种眼镜是依据飞机端的图传发射机制式而定;飞机上配置的是模拟图传发射机,那么,就需要购买配了模拟图传接收机的视频眼镜;如果是配置了大疆数字图传发射机的飞机,那就需要购买大疆配套的数字图传接收机眼镜。模拟图传眼镜和数字图传眼镜是不通用的,它们的信号编码方式不一样,如果你搞错了,是无法正常看到飞机图传画面的。当然,数字图传接收眼镜也是可以通过外挂模拟图传接收机,显示模拟图传发射机发回来的模拟图传画面的。
模拟图传具有较好的低延迟性能,且技术成熟度高,购买成本相对较低;模拟制式的FPV接收眼镜,也有多种较为廉价的眼罩式产品可选;在许多大型竞速比赛中指定使用模拟图传。模拟图传的画面清晰度无论如何提升预算费用,都无法和数字图传比拼,模拟图传技术的发展远没有数字图传发展那么快,性能提升非常小,未来将会被低延迟的数字图传技术所替换,这是技术发展的方向。当然,模拟图传的廉价,作为预算有限的练习阶段新手,是一个折中的选择。
模拟图传接收眼镜该如何选择?
选择眼镜:这是新手都会遇到的问题,在选择眼镜的时候,优秀的解决方案很重要。模拟FPV眼镜较为出色的有奥姆威、黑鲨等品牌,其中最主要的性能参数是显示屏的分辨率和接收灵敏度。分辨率高的显示器显示的画面色彩相对较好,因为模拟图传的AV复合视频编码信号在6MHz的频率带宽下只能传输大约720*480像素分辨率30帧的图像信息,所以,显示器具备更高的像素显示能力对提升画面清晰度并无太大的作用。
信号接收灵敏度是图传信号接收机的一个重要技术参数,它决定了接收机可以接收到并仍能正常解码的最低信号强度值;这是一个无线电信号强度值dBm,也可以用场强表示mV/m,常见的数值如-75dBm,负号后面的数字越大灵敏度越高如-105 dBm。在相同的接收环境和相同的接收天线下,接收机的灵敏度越高,对弱信号的接收能力就越强,飞机就能飞得更远。如果接收机使用指向性更高的天线,接收的信号将会越强,当然,定向天线需要随时对着飞机端的发射天线。一个较高增益的接收机天线,是为了接收到穿越机在较远飞行位置传回的较弱图传信号而准备的。
眼镜配件:飞机端的图传信号发射机需要配备增益较高的全向发射天线,不能使用高指向性天线,否则飞机一个转身就可以能让接收眼镜丢失图传信号,最好是使用棒棒糖或者四叶草高增益天线。FPV眼镜的电池续航时间也是比较重要的,多准备一个备用电池,在外场飞行中及时更换电池,就无需单心电压过低导致眼镜黑屏飞丢。部分FPV眼镜可以接收到飞机端传回的音频信号,如果飞机端图传板上配置了拾音器MIC,还可以听到传回的不断变化的桨叶切割空气的声音,感受电机转速的变化,可以更好地掌控油门力度。
第十节、FPV飞行操控技巧的练习
有了之前的目视飞行操控基础,戴上FPV眼镜后的飞行操控将变得很容易。戴上眼镜后,可以手拿着飞机,在平坦的地面上行走,在适应了眼镜的视觉环境后,就可以开始飞行操控练习了。
FPV起航:还是先从自稳模式起降开始,然后是向前飞、任意方向变换、向前飞并掉头、环绕飞这些操控动作练习,你会发现FPV飞行操控比目视操控要容易得多。在飞行中不断寻找飞机镜头和地面参照物的远近关系变化,体会俯仰、横滚摇杆量与飞机姿态的变化关系;把握好油门的升降,防止飞机坠地,体会飞机位置和视觉环境的变化,提升FPV视角下的操控感,把动作完成得更好。
当在自稳模式能够很好地控制飞行动作后,可以开始全手动模式的飞行练习,从起降和向前飞再到绕圈环绕,最后到掉头和翻滚。这个过程中的练习要勤,一个动作练习到十分熟练后,再练习下一个动作,不能操之过急,否则可能伴随的就是密集的炸机。许多飞行控制动作可以通过观看穿越机相关的网络视频来学习,在脑海中想象飞行动作,操控遥控器上的摇杆,直到理解视频中操控的手法再去飞真机,这是有效减少炸机的方法。
飞行模拟器:这个过程中,还可以使用一些有效的训练辅助手段,比如使用飞行模拟器软件来进行飞行操控练习。常见的穿越机飞行模拟器软件有凤凰模拟器、DCL、DRL、LiftOFF等。软件使用需要将遥控器连线到一个USB转换器(加密狗),飞行模拟器软件采集到转换器送达的遥控器指令,控制软件中的模拟飞机的飞行动作。同时,这些飞行模拟器也是非常好的游戏软件,人机协同要求也很高,不经历一定的练习是无法掌握的。
FPV操控动:穿越机全手动飞行模式下常用的飞行动作有向前平飞、平飞掉头、环绕、翻身掉头,折转、向上拉升、远离拉升、向下跳楼,前后左右滚转、时光倒流、8字动作等。这些操控技巧需要经过多次反复练习才能熟练掌握;在练习中秉着循序渐进,熟能生巧的原则,不断积累操控经验,向飞行大神学习、靠近、超越。
FPV飞行练习切记不要飞远,无论在熟悉或者陌生的环境里飞行,限定一个合适的飞行半径,以免飞远后造成返航找不到自己或者信号丢失而飞丢飞机。
坚持飞行:飞行操控练习是一个长久的过程,久了不飞,手会变得生疏,操控会变得呆板;这是一个漫长的飞行技能提升的过程,越是飞得多,越是飞得好;高强度的操控练习,可以形成手脑意识联动和肌肉记忆,就像老司机开车时,可以同时和副驾驶座位上的美眉(帅哥)聊天一样,可以一心二用。
外场飞行时做好户外活动准备,防止蚊虫叮咬、紫外线晒伤,携带折叠椅子、饮用水、应急药品和食物,让每次外场活动都在安全愉快中进行。
第十一节、穿越机的组装方案
方案重要性:大厦未起、蓝图先行,不管想做出什么样的飞机,都需要先有一个初步的想法,再有一个可行的设计方案,最后才是按图索骥,把它制造出来。
有些新手在组装飞机之前,有了要做一台飞机这么一个模糊的想法;然后就想当然地不断买回各种配件,等到动手组装的时候才发现,有一部分配件无法和这台飞机匹配。例如买了5寸机架,用了2306KV1700的电机,却买了3S 5000mah的电池,未考虑电池的容量和重量的关系,也没有考虑电池电压的高低和电机KV值的关系,结果电机和5寸桨叶在3s电池带动下因电机的转速过低,飞机太重,导致升力不足;也有的用了2205KV2750电机,用了7寸机架装上了7寸桨叶,因桨叶和电机KV值不匹配,空气阻力过大,电机转速过低,致电机过热;凡此种种、不一而足,随着飞机组装工作的不断推进,各种各样的问题不断冒出来,既耽误了时间,也浪费了金钱;这些问题皆因相关穿越机的知识和经验缺少,并且,有许多问题出现了还找不到原因。
组装穿越机并非随意而作,得按照一定的规范来做;闭门造车会导致材料浪费,最后还是达不到使用要求。一个规范的穿越机组装方案,是解决这些问题的良方,一个完善的组装方案是一台优秀穿越机诞生的前提。
方案列举:下面是一个常用的穿越机组装方案。
1. 机架:翼飞正X型5寸碳纤维1副,最大可上5.2寸桨
2. 飞塔:翼飞F405飞控+ 30A四合一电调+ 600mW图传+ 棒棒糖天线
3. 电机:翼飞2205KV2300无刷电机4个,匹配5040/5045/5149/5240桨叶
4. 桨叶:乾丰5240三叶或DALPROP T5143三叶,10包
5. 电池:OVONIC或花牌 3s-4s 1300-1500mah 70C-100C,3-5块
6. 摄像头:FOXEER CAT3猫,19mm镜头,1200TVL
7. 接收机:富斯Fli14+,AFHDS-2A协议IBUS,14通道,RSSI配置AUX10
8. 遥控器:富斯i6X十通道或乐迪TX18S开源多协议版
9. 充电器:Toolkitre M6D双路共500W
10.适配器:服务器拆机电源12V 38A
11.FPV眼镜:BeeRotor 2,二代800*480或Skyzone COBRA X
12.装机五金工具与耗材
通过这一穿越机组装方案去解读硬件配置,明确一台FPV穿越机需要哪些配件,都是什么样的规格参数,要注意什么参数和什么参数的匹配,再依据这些参数去选择合适的品牌、型号的部件,然后逐一购买部件,最后才是动手组装与调试。如果你对匹配参数也不理解,可以照抄一个别人常用的方案来组装飞机,一定不会差到哪里去。
技能和工具:在组装的过程中需要用到烙铁锡焊技能,这又要求你去购买一把合适的电烙铁,并学习烙铁锡焊接技巧;在组装时还需要用到内六角螺丝批、剪刀、美工刀、热缩套管、硅胶线、TX60插头、塑料扎带、螺丝胶、醋酸胶布、电池扎带、焊锡、M3不同长度的螺钉等配套工具和耗材,这些工作需要在组装开始前准备完毕。
第十二节、穿越机的组装测试
组装技能:按照组装方案里列出的部件进行采购,全部部件都收到后,即可开始组装飞机,这是一件很考验动手能力的事。组装工作不单单是扭螺丝这么简单的事,它需要你去学习关于组装的几个方面的知识,如调参软件的基本使用,里面的机型与动力布局规定、电机转向测定、电调油门行程设定、接收机与遥控器对码、AUX通道设置和关联等。
组装工作从拼装机架开始,然后在机架上安装电机,安装固定飞控和电调用的螺杆,安装电调、飞控、接收机、摄像头、图传、天线、BB响、LED灯。安装的过程中会遇到很多问题,这些又要去学习,把问题解决了才能继续,最终完成这项具有挑战性的工作。
焊接技能:在测试电机转向和电调油门行程校准时,一定要记得拆下螺旋桨,避免意外事故的发生,这是许多前辈先烈们用生命和鲜血总结出来的经验。可能在安装电调和飞控的过程中,有很多问题,许多不理解的地方,通过学习,逐一解决掉它们。电调的安装首先是要接入电池连接线和TX60插座,用电烙铁焊接,这对锡焊工艺要求比较高,应当注意使用功率较大的电烙铁来焊接,如60W-120W功率。焊接时动作要快,避免焊接时烫坏电调板上的印刷电路铜皮,如果长时间高温,很容易使电调电路板上的导电铜箔烫脱。焊点之间应当避免出现搭锡、短路现象;焊盘和导线的焊接要避免出现虚焊问题。焊接飞控上的小焊盘,要使用较小的焊嘴头,温度调整到适当区间再去焊接,不能长时间高温度作用于焊盘上,容易烫坏焊盘。焊接完后要检查焊点完整度、焊盘间的空隙不能有短路搭锡现象,最好用20倍以上放大镜进行细致观察,将不良焊点再次处理好,避免通电试机时造成短路烧毁等问题。
在预焊接电机和电调连接时,对不够长的电机线做加长处理,选择合适大小的线,对接续点做绝缘套管防护;对过长的电机线修剪到合适长度。焊接电调输出焊盘时要对焊点做溢出堆焊工艺,增加接触点的过电流能力。
动力调测技能:正确连接了飞控和电调的BAT电源正负极后,上调参软件测试电机的转向,对不符合动力布局电机转向的要求的电机,做出转向调整;要使电机向着现在相反的方向旋转,无刷电机的三条导线中,将任意两条导线的位置对调即可。
高难度:测试中,如发现1/2/3/4路电机没有对应动力布局的电机编号规定,需要将飞控连接电调的4条PWM信号线重新拆装,小心地拆出信号线插头,将里面的触片取出,再插入电调对应的编号位置,使电机编号的定义正确。这几条PWM信号线是飞控向电调发送电机转速变化指令的数据连线,如果没有正确对应电机编号定义,最终飞机是无法飞起来的。许多新手在遇到这样的情况是,基本都是很惊慌的,无法冷静处理,经历过多次给油门就跳舞的过程后,一般都能静下心来处理好。这需要一点耐心和时间,去理解飞控的1-4路PWM信号是对应电调的哪个编号的输入端,才能正确地让对应编号的电机转动起来。这个问题如果遇到了,往往会耽误很多时间,这也是一个正常的学习过程。
接收机设置:解决了电机转向和电机编号、电调输入编号、飞控输出编号的对应关系后,接着做飞控与接收机的连接工作。这里还要学习飞控的接收机调参知识,去了解串行通信模式、接收机协议类型(模式)的名称,搞清楚所采用的接收机是不是对应了如SBUS/IBUS/XBUS 这样的协议,如果这些设置错误,飞控将无法解调接收机送来的遥控指令信号。在调参软件的端口页面里,也要选择正确的串行端口,将它开启给接收机使用,如果选择错误,飞控是不能和接收机通信的。
警示器件:将LED灯带和BB响告警器接入到飞控对应的焊盘上,并在调参软件中开启它们,并设置LED灯带的颜色和闪烁。如果采用二合一BB响LED灯带器件,除了接入地线、+5V电源外,还要将LED、B-分别做好连接。
图传系统:接入摄像头时,如果摄像头支持7-32V宽电压输入,可将摄像头的取电接入电池供电,如果飞控上有9V的BEC供电,也可以将其作为摄像头供电端。图传的取电建议直接接到电池供电上,如果使用飞控的BEC来供电,可能导致飞控发热严重或者烧毁该组BEC电路,图传发射机的工作电流是比较大的。如果图传画面有波纹,一般是飞控或者电调电路产生的干扰,可在电池输入焊盘上加上一个35V470uF以上容量的电解电容和高频瓷介电容来降低干扰。图传天线的安装要远离遥控接收机天线,以免干扰遥控指令信号的接收;飞机端图传天线要采用高增益的全向天线,让图传信号能传输得更远一些。飞控的OSD字符叠加芯片,是将摄像头画面输入其中后,再把飞控中的一些飞行参数叠加到画面上,再送到图传发射机进行无线发射的,这样在地面的接收眼镜就能在看到画面的同时也看到了飞机上飞控的飞行参数。所以,摄像头的AV复合信号出来后不是直接接到图传的AV输入端,而是先接到飞控的AV入,经过字符叠加过程,再经由飞控的AV出,接到图传发射机去。当然,如果你都不需要看飞控的那些飞行参数,摄像头的AV信号就可以直接接到图传发射机里面去。
第十三节、穿越机的飞行参数设定
Bf调参设置:设置LED、BB响、失控设置、陀螺仪、接收机、AUX通道、飞行模式、电池、电调、电机转向等。
组装工作完成后,飞机还是不能飞的,还需要在地面站调参软件中,为飞控电路设置好一系列的飞行参数,才可以达到起飞的要求。
前面我们讲到关于遥控器的设置和对频,这项工作非常关键,如果没有设置好,无论你在调参软件里怎么设置也无法正确获得遥控器的指令。学习遥控器的设置,是一个基础的技能,可以通过遥控器相关资料的介绍来学习使用它,这一步掌握了,往后的组装调参工作将会变得更加顺利。
开源社区:http://GitHub.com,这是一个面向开源软件和私有软件项目的托管平台,只支持Git版本库格式进行托管;许多开源软件开发者都选择在这里发布他们的开源程序代码和应用程序。开源的意思是公开软件原始代码,允许他人使用和修改、传播、用于非商业获利的研究;使用者需要公开修改后的代码,认同开源软件授权使用协议。相对而言,专有软件默认是不开放源代码的,如微软的windows操作系统、苹果的MAC OSX。穿越机的飞控固件、调参软件、电调固件、电调编程软件均来自开源软件制作者,它们都发布在开源社区服务器上。
Betaflight飞控调参软件的下载,开源社区里bf软件的下载地址https://github.com/betaflight/betaflight-configurator/releases
百度网盘分享https://pan.baidu.com/s/10lnTYiKHACGwAcMym19oyg 提取码:bbbb ,下载F4飞控的虚拟串口驱动程序(usb转232串口)https://pan.baidu.com/s/1vBts4xlfufWGgDYjAlXrdw提取码:bbbb 。
下载后的软件是一个可执行文件安装包,直接运行它;安装完毕后进行飞控驱动程序的安装,将USB接入电脑,连接飞控的USB端口,发现新硬件,安装驱动失败;将下载的F4-WIN文件解压,将文件路径X:\1.F4-WIN驱动\F4-WIN驱动\TP Serial Port (COM4)复制到制定驱动安装路径,安装好驱动后电脑设备管理器里多出一个com口,运行bf软件会自动捕获这个端口,选择端口即可连接飞控。
在调参软件中,需要逐一理解的设置项有几十个,这得花不少时间来攻克这些知识点,包含软件的下载安装、飞控驱动安装、调参、更新固件等。
需要理解的设置项:
1.校准加速度计、备份与恢复参数、CLI命令行、DUMP备份配置;MSP端口启用、串行数字接收机端口、传感器与外设端口,保存或者保存重启。
2.混控类型、电机布局与转向定义、陀螺仪更新频率、加速度计、接收机选择、其他功能开关作用、蜂鸣器BB响配置、RSSI、3D电调与反乌龟、解锁角度、传感器安装方向(陀螺仪方向)、电调/电机协议、最小(最大)油门值。
3.电池传感器、低压告警设置、电压与电流传感器,失控保护定义和设置。
4.PID调校参数和基本原理、ROLL横滚-PITCH敷衍-YAW航向轴、Rate三轴配置、角速度、TPA与TPA起点理解、EXPO油门曲线,滤波器、陷波器、软硬件低通滤波基础原理、滤波器设置和使用基础。
5.接收机指令监视图、遥控器低位(高位)值、遥控器中点值、RC死区、YAW死区、RC平滑、模型预览。
6.模式中的AUX辅助通道开关使用、三个飞行模式的设置、LED与BB响开关通道设置、格式化黑匣子通道设置。
7.遥控器指令对飞控调参的设置、舵机脉宽信号设置、遥控器通道反向。
8.陀螺仪姿态与电机监测、电机测试、电调校准操作方法、OSD显示项。
9.黑匣子设置使用、CLI命令行、DUMP备份与还原。
第十四节、穿越机黑匣子的使用
学习内容包含理解飞控黑匣子的作用、黑匣子设置、数据采集时的飞行参数设置、测试飞行时的操控要求,到室外去做飞行测试,完成后将飞行记录数据保存到电脑里。
第十五节、穿越机黑匣子数据分析
学习内容包含使用Betaflight Blackbox Explorer软件查看飞行数据,对振动频率分布进行分析,分辨电机、轴向震动频率,通过陀螺仪姿态曲线为PID调参提供数据参考;使用PID-Analyzer软件分析PID参数、使用Analyzer波形曲线图作为参考,设定合适的PID参数。
下载、安装软件,使用软件,对飞行数据进行分析,得出PID参数的设置参考。
第十六节、穿越机PID参数的设定
学习内容包含PID参数预设、试飞调整、分析软件参考设定PID、PID设置的原则、PID的超调、花飞与竞速PID的特点、总结跟手参数、电机力量与PID参数之间的关系。
第十七节、穿越机滤波器参数的设定
学习内容包含软硬件滤波器作用和基础原理、陀螺仪低通滤波器、D Term低通滤波器、陀螺仪陷波器、D Term陷波器、自动陷波器、PT1与BIQUAD、陷波器斜率、机架共振、RPM滤波器、机架尺寸与振动频率的关系、中心频率、截止频率、Q值、噪音。
第十八节、穿越机命令行的使用
认识命令行:面对越来越复杂的飞控配置指令,在使用CLI命令行对飞控进行配置时需要一行或者多行命令,完成一个功能的配置;如
set iterm_relax_cutoff = 30(注:设置 iterm的截止值为30)
set rc_smoothing_auto_smoothness = 5(注:设置RC平滑度为5)
set ff_interpolate_sp = ON(注:FF插值为开启)
set ff_smooth_factor = 0(注:FF平滑系数为0)
set ff_spike_limit = 60(注:FF峰值为60)
set ff_boost = 20(注:FF增压为20)
set feedforward_transition = 0(注:前馈转换为0)
set yaw_lowpass_hz = 100(注:航向低通滤波100)
set dyn_lpf_dterm_curve_expo = 7(注:DYN LPF的D term曲线为7)
set gyro_rpm_notch_q = 600(注:陀螺仪RPM滤波最高600HZ)
(enable sag compensation, as high as suits you, and D expo also)
Race/Fast Freestyle (strong feed forward, tolerates a typical RC signal, very responsive)(注:启用某些功能,带来更灵敏的RC反应)
使用CLI命令行:
进入穿越机飞控调参软件的CLI命令行界面,当看到窗口准备就绪状态时
# Entering CLI Mode, type 'exit' to return, or 'help' #
# Building AutoComplete Cache ... Done!
在显示窗口下方的输入栏里输入一行或者多行带有set(设置)空格+ 命令约定格式词+ =参数 这样格式的命令行,通过键盘回车键进行参数确认,最后输入保存参数命令SAVE并回车确认后,飞控会重启,用命令行输入的设置指令就生效了。
如果在存储过程中,出现红色字体提示如:
# set vbat_sag_compensation = 100(设置:Vbat垂直补偿参数为100)
###ERROR: INVALID NAME###(错误:无效的名称)
则表示该行命令没有对应的参数输入点,也就是说飞控固件版本不正确或者命令格式不正确,为无效命令行。
例如4.5.0版本的bf固件中,使用cli命令行去针对4.3.5版本固件的飞控进行参数配置,4.3.5固件没有支持该参数配置功能,CLI显示窗口会出现设置失败的红色字体提示(错误:无效的名称)。
这样的CLI命令行每一个版本的固件都有一套不同的指令和推荐参数,在开源社区发布网站可以直接下载使用,当然如果你手上的飞控已经写入了固件,也可以通过DUMP命令读取飞控的配置命令和参数;如需要了解芯片型号时可以使用dfu命令。
高级应用:命令行窗口的使用是一种图形化调参设置的辅助手段,也常用于恢复备份配置或者修改一些IO端口,这是更底层一些的应用。用cli命令行可以依照需要修改飞控单片机处理器的IO输入输出端口,给不同的IO端口指定不同的中断地址,实现不同的IO口输入输出功能。如飞控上的电机PWM123456路焊盘上,第3路没有输出信号,经检查为该路IO损坏,电调需要用1234路信号驱动1234号马达电机,此时可以通过修改IO配置,将5路的IO代替第3路输出,那么电机控制信号就变成了1234对应1254,解决了飞控无法输出第三路电机信号的问题。有些飞控的输入IO端口也会损坏,有些是固件缺陷引起的,有些是硬件损坏引起的,如果发现上面的外设无法使用,可以尝试将它连接到其他端口上试一下,或者将该IO中断指派到其它不用的OI中断上,再将该外设连接到新替换的连接口上,外设就可以正常工作了。
第十九节、穿越机命令行DUMP备份的使用
DUMP作用:DUMP命令行可以显示飞控当前固件的配置命令行和参数,可以复制并备份这些被显示出来的配置参数,当升级到更新的固件版本失败后,你可以刷入原先版本固件后,使用备份的configs配置来恢复原来的IO配置参数,以免飞控变砖,这可以为你省却许多时间和麻烦。小白们买到的穿越机飞控板子,厂商基本上都已经预先刷入了一个较为稳定版本的固件,飞控拿到手后,建议新手都做一个配置参数备份,这就是用DUMP命令(文件转储)来读取配置行,它包含了飞控厂商根据飞控的硬件端口排布专门编排的重要参数,它决定了飞控硬件对应的IO资源使用情况,将其保存为一个文本文档,以备不时之需。
使用DUMP命令:使用CLI命令行窗口,在窗口准备就绪后输入dump回车,窗口会显示当前读取到的配置命令行和参数,等到读取结束后,复制这些命令行到一个新建的.txt文本中,保存文本,备份工作就完成了。
DUMP应用例子:小新给一台飞机的飞控更新了最新版本的固件,但是发现却无法正常使用了,不是加速度计校准按钮变灰,就是飞机陀螺仪监视器中的模型无法显示飞机的姿态,凡此种种,就是飞机彻底没反应了。这就需要到开源社区去找到对应该固件版本的configs配置命令,用它来恢复飞控的基本输入输出IO配置。这个configs配置命令里的参数,是厂家依照不同型号的飞控而专门设置的,例如曼巴曼巴F405 MK2飞控,它对应的configs文件名是DIAT-FURYF4OSD,通过下载的文本内容显示:
# Betaflight / STM32F405 (S405) 4.1.0 May 11 2019 (bf固件,单片机型号,固件版本号,发布日期)
board_name FURYF4OSD(飞控板子的名称)
manufacturer_id DIAT(制造商识别数据)
# resources(资源)
resource BEEPER 1 A08(资源寻址)
resource MOTOR 1 A03(资源电机)
……
如果小新无法找到这个对应飞控板子型号的configs配置参数文件,那么这块飞控板就变砖了,无法正常使用,当然飞控板硬件本身并没有损坏。这时,解决的办法就是写入事先用DUMP命令备份好的那些配置参数,看看能不能正常使用,当然有些功能可能会无法正常开启;如果不能正常使用,需要下载匹配现有configs配置文件的飞控固件来刷新飞控,再配置这个备份下来的configs参数,飞控就可以正常使用了,这是不得已的办法,好歹能让飞控恢复原来的状态。
第二十节、穿越机飞控和固件更新
穿越机飞控:它是基于一片单片机芯片而开发的飞行姿态控制电路,它包含飞控主板和外部必要附加功能设备。简单的飞控板集成了BEC 5V DC-DC电源转换模块、MCU微控制器单元、陀螺仪传感器、加速度计传感器、气压计传感器、OSD视频字符叠加单元、多路输入输出引脚焊盘、状态指示灯。更复杂的如航拍类飞控中,大疆NAZA M V2飞控包含了MCU主控,必须部件MPU电源、状态LED灯,扩展外设有Hub集线器、GPS定位仪、指南针;当然,飞控整套控制系统还包括了遥控器、遥控接收机、摄像头、图传发射机、天线、供电电池这些配套的外部硬件单元。
飞控的固件:它是安装并固定在飞控板存储器里的操作系统软件,它里面的应用程序不能被更改,新增或者删除某些功能的程序都是不被允许的;但是,允许在程序模块中修改控制硬件的相关数值。如果需要修改程序或者新增功能,那就需要把修改的程序集成到系统软件里,再将系统软件整个打包写入飞控存储器;这就是将飞控固件进行更新,也就是人们常说的刷新(烧写)固件。
飞控固件的更新,能带来更高效管理和使用硬件的能力,也会到来一些新的功能,如新增的功能、进化的运算方法、更合理的控制方法、支持新的外设等。
更新飞控的固件需要在PC电脑系统上安装固件刷新模式专用驱动,下载并运行Zadig驱动程序安装DFU驱动(按飞控BOOT键通电使飞控进入刷新固件模式)。
下载固件,连接bf地面站调参软件,进行固件更新。 等待“烧写固件”过程完成,等待它完成数据校验,断开USB线重启飞控。刷写过程注意不要断电或者重启,刷写飞控时无需接入动力电池。
更新固件遇到的问题:
新手对电脑操作不熟悉,不会装虚拟串口和DFU驱动、或系统缺少文件、USB数据线质量不好、BOOT按钮坏了、不会下载固件、刷了之后一堆问题、飞控变砖、不会重新设置飞控各项参数、飞控加速度计变灰无法使用、接收机在飞控里看不到输入量、飞控调参软件里发现有的端口不见了等等问题,有待想给飞控更新固件的新同学好好学一阵子,更大的乐趣来了!
使用CLI命令行窗口配置configs参数:
在BF调参软件下选择CLI(命令行),在输入栏输入或者粘贴所需要配置的参数命令行,完成后输入SAVE保存重启飞控,配置生效。为何要使用CLI命令行窗口呢?因为在上面提到的诸如端口不见、加速度计变灰、遥控输入量消失之类的问题需要在这里输入配置命令行设定参数去解决。
configs下载地址就是厂家给的对应飞控型号的配置文件,有了这个文件,就可以刷入标准版的F405固件,通过配置对应固件版本的config参数恢复飞控的所有功能。请注意configs的版本编号,要对应固件版本编号。这是使用标准固件刷新飞控后,配置飞控基本输入输出I/O的指令,批量执行后,飞控的基本输入输出功能恢复。
重点记忆:DUMP命令行备份配置参数
在CLI命令行窗口输入DUMP回车,会出现许多命令行,将他们复制下来粘贴到一个.txt文本文件里,并把这个文件命名为飞控的名字保存好,以后在更新下一个版本固件时候用得上。
具体使用方法是是在固件刷新完成后,出现各种异常情况,通常的做法先是进入CLI命令行窗口,将用DUMP备份的那些命令行复制粘贴到CLI命令小窗里回车,等执行完后输入SAVE保存重启飞控,应当一切都回到正常状态了。
第二十一节、穿越机电调固件更新与设置
穿越机无刷电机的调速板通常使用四路合一版型,统称四合一电调板;它将四路调速器件集成在一个电路板上,较单路电调板而言节约了安装电路板的空间,这对于体积小巧的穿越机系统来说是有很大的实用意义。
硬件与固件:无刷电机电子调速板由BEC电源、单片机控制器、外围元件、功率开关元件、印刷电路板组成,硬件做好后,需要往单片机里写入控制程序;四合一电调板有四个单片机,需要逐一写入一样的控制程序,这个工作就是电调固件更新。
更新电调固件:电调的性能好坏,和控制程序密切相关,所以,人们在不断地改进控制程序,以期使电调更好地控制电机旋转;每一次程序的更新,都会给电调板硬件带来新的性能提升,或降低发热,或减少电机丢步,或新增监测功能等。
更新电调固件需要准备的工作:
安装飞控驱动程序、将飞控与电调板连接,给电调板通电;下载电调编程软件、将飞控用USB数据线和电脑进行连接、确认电脑已正确识别飞控COM端口;如电调板上连接了电机,需要确定已经卸载螺旋桨,以免发生意外。
依据电调使用的单片机类型,下载不同的编程软件。
BLHeli电调编程软件包含8位、16位、32位单片机对应的BLHeliSuite16、BLHeliSuite32软件包,使用时需要使用对应的软件连接电调板;BLHeliSuite16支持BLS、BL单片机程序,BLHeliSuite32支持BL32单片机程序。
下载并运行电调固件编程工具软件,了解软件界面的功能。
下载电调型号对应的固件程序包,将下载的电调固件通过电调编程工具软件写入到电调寄存器了,完成固件更新,再去设置优化电调参数。
第二十二节、开源遥控器设置与固件更新
穿越机使用什么样的遥控器?
遥控器设置:穿越机使用的遥控器要求油门摇杆不回中,至少具备两个开关辅助通道,其它的和航拍遥控器没有区别。一两百元的富斯神控FS-i6就能满足使用要求,好一点的可以使用开源程序遥控器,以后主流应该都是开源遥控,新手要将遥控器学透弄懂,掌握了遥控器的设置知识,完成遥控器模型的建立和设置,熟练设置AUX通道,美国手设置,接收机协议与对码、摇杆校准工作,在穿越机学习的过程中就不用单心连不上飞机。
遥控器内置的固件程序,提供了许多可以修改参数的操作,刚开始接触遥控器时,要从最简单最基础的功能设置开始学习,逐渐掌握每一个设置项针对的使用功能。
遥控器的菜单一般分为系统功能设置、应用功能设置两部分,系统功能设置一般是针对遥控器的硬件和系统模块,应用功能设置针对模型的飞行操控参数。
注意:所有的设置和调整,请卸载模型飞机的螺旋桨后进行,以免发生事故!!
固件更新:就是重新给遥控器写入一个操作系统,新的软件能带来更好的使用体验。更新固件操作要点:遥控器关机、接上USB数据线,系统自动安装驱动,启动遥控器更新软件,检查软件和固件的更新情况,下载更新;开源遥控器在更新固件时建议取消检查硬件兼容选项,否则多数会更新失败。遥控器固件更新和飞控固件更新的概念是一样的。
多协议标准:航模遥控器是一个无线电收发装置,数据的收发遵循不同的无线电通信协议,只有协议相同了,才能进行数据的接收和发送;因此,对应不同协议的接收机,遥控器需要使用多协议通信编码的射频模块。
多协议硬件:现在主力的芯片包含CC2500、NFR2401、CYR2936、A7105,它们分别对应四类主流接收机协议,大部分接收机厂商的接收机产品都可以对频使用。
特别注意:遥控器是一个无线电收发设备,电磁环境的因素会影响到它的有效通信距离;遥控器开机前要检查发射机天线是否安装好,不能无天线开机,否则会导致发射机功放元件烧毁。
开源遥控器的基本使用技能是一个基础能力,需要玩家多使用多琢磨,不断总结经验、提升感悟;更多的常用设置方法就留给大家去摸索试验吧。
航模玩家喜闻乐见的遥控器品牌型号:
富斯(FS-i6X、i8、PL18)、乐迪Radiomaster (AT9S AT10、TX18S开源)、睿斯凯Frsky、天地飞(ET16)、扶她吧Futaba(14SG)、黑羊TBS (TANGO 2)、大疆、Jumper(T16、T-LITE OPENTX多协议)、迈克(MC6C、6A)、伟力、萝莉DIY系列、HOT RC(HT-6A)。
第二十三节、穿越机的动力电池与充电系统
穿越机电池组:穿越机的动力电池使用锂聚合物电芯串联电池组。依据不同设计方案的飞机,常用的电池组为3至6片电芯组成,标称电压在11.1-22.2V之间,容量通常介于450至1600mAh之间。


了解电池:
锂聚合物电池(Li-polymer)
标称电压:3.7或者3.85V
使用寿命为:循环充放电500次
放电温度为:-20度~60度
充电温度为:0度~45度
备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定;标准容量性标称电压为3.7V充电限压4.20V,高容量型标称电压为3.85V充电限压4.35V。
电池参数:
电池的放电能力,最大瞬间电流是:容量x放电C数
例如:1500MA,10C,则最大的瞬间放电电流就是:1.5X10=15安,如果该电池长时间超过15安或以上电流工作,那么电池的寿命会变短。
锂电池的单芯电压充满时4.15-4.20V合适,过电压会快速老化;放电最低电压为单片3.6V以上(切记不要过放);长期不使用时保存电压最好为3.75-3.85V。   


电池的名词解释 :
充电率(C-rate)
C是Capacity容纳能力的第一个字母,表示电池充放电时电流大小的数值。
例如:充电电池的额定容量为1000mAh时,即表示以1000mAh(1C)放电时间可持续1小时,如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。
终止电压(Cut-off discharge voltage)
指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。
开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。
电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多大,几何结构如何变化,起开路电压都一样的。
放电深度(Depth of discharge DOD)
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。
放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,因此在使用时应尽量避免深度放电。
过放电(Over discharge)
电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。
过充电(Over charge)
电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。
能量密度(Energy density)
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。
一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
自我放电(Self discharge)
电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。若是以一个月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。
充电循环寿命(Cycle life)
充电电池在反复充放电使用下,电池容量回逐渐下降到初期容量的60%-80%。
记忆效应(Memory effect)
在电池充放电过程中,会在电池极板上产生许多小气泡,时间一久,这些气泡会减少电池极板的面积,也间接影响电池的容量。
如何计算充电时间?
充电时间(小时)=充电电池容量(mAh)/充电电流(mA)*1.5的系数
假如你用1600mAh的充电电池,充电器用400mA的电流充电,则充电时间为:600/400*1.5=6小时(注意:这种方法不适用新购买或长期未使用的充电电池)



锂离子电池保养常识:
锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。
化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。
不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。
电池充电器和适配器:
锂聚合物电池组使用专用充电器进行充电,充电器除了使用大电流对串联电池组进行快速充电外,还通过单芯平衡口对单个电芯进行小电流平衡充电,以保持每个电芯都能充电至相同的最高电压,使电池组内的电芯保持电量均衡。




锂电池平衡充电器的供电可以由更大容量的电池组(电包)提供,也可以有220V转12V或24V交流适配器提供,交流适配器的输出电流要求大于10A,常用的服务器电源改装适配器为12V30A以上,通常可达到38A至100A电流。




第二十四节、穿越机的动力系统
穿越机动力系统:穿越机动力系统由电池、电子调速器、电机、桨叶组成,针对不同的机型使用不同的动力系统解决方案。动力系统是一个综合解决方案组合体,只要稍有出入就会出现不良状况,组装穿越机时,要严谨对待。
穿越机动力电池是由多片电芯串联而成的电池组,在前面的关于锂聚合物电池章节有详细描述。电池组关键参数有电压V(伏特)、容量mAh(毫安时)、放电倍率C(倍率)、质量g(克),电池组是动力系统中首先要考虑的部件。不同的机型设计的起飞质量和任务挂载不同,所使用的电池重量也各不相同;在重量确定后再去考虑电压、容量、倍率这三个参数。有些小白喜欢测试各种不同规格的电池,都用在同一个飞机上,这是很不科学的,作为研究是没问题的,如果这样经常混用电池去飞,飞行体验会会有很大的差异。
配置案例:如一台5寸花飞机器,配置了2306KV1800电机和5046桨,使用4S 1500mAh120C电池组和6S 1300mAh100C电池组,在操控中的体验是完全不一样的,油门的行程差异很大,飞机做动作的力度也相差很大。在用4S电池组时,不符合设计要求,动力偏向柔和,操控油门行程明显偏高,飞机动作迟缓无力;使用6S电池组时,符合设计要求,动力匹配度高,油门行程处于正常状态,飞机动作灵敏有力。
电子调速器:穿越机电子调速器是配合无刷电机工作的器件,无刷电机需要它来提供电流换向才能转动起来,它的关键参数有耐压值V(伏特)和电流值A(安培)开关频率KHz(千赫兹)。耐压值是说它最高可以使用多少伏特的电池组驱动;电流值是说它驱动一个电机的电流最大可以达到多少安培,开关频率关乎它能否支持更高KV转速的电机。穿越机上配置的四合一电调板电流值越大越好,但考虑到成本和器件重量,一般有6A、12A、15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A这些电流值,根据不同的电机选配合理的电调板。穿越机电调中的四合一驱动板总输出电流值需要乘于4,如标称为50A的电调板,总输出电流为200A;标称电流是瞬间电流,长时间工作电流在50%或者以下,否则可能过热烧毁功率管。电调板由电池组驱动,只要飞控给它一路PWM脉宽信号,就能让一个电机转动起来,四合一电调有四路控制信号输入,分别控制一路电流输出给一个电机。如果配置的电调板电流值过小,则无法使电机达到最大功率;也可能无法使电机达到最佳扭矩转速,导致升力不足,也会因为电调长时间处于极限电流工作状态而过热烧毁。
无刷电机:穿越机无刷电机是动力方案里很关键的器件,它的升力值是否满足飞机设计的要求,是动力系统中最关键的因素。电机的关键参数有:电机尺寸mm、驱动电压(电池的S数)、转速值KV、最大升力g、扭力N/m、最大功率W、线圈内阻(欧姆)、最高温度(摄氏度)、匹配桨型号、重量g。



5寸穿越机电机常见的型号有2204、2205、2207、2306、2405、2806,KV值有1400、1600、1700、1800、2000、2300、2450、2650、2750;22代表电机缠绕线圈硅钢片直径,04代表缠绕线圈硅钢片的高度,参数越大功率也越高;KV值代表每一伏电压下电机每分钟的转速,如16V电压下KV2000的电机转速为32000转。当然,KV值是电机空载转速,装上螺旋桨后转速会有所降低;电机的转速与电压呈正比关系,电机的转速会随着电压上升而线性上升,电压受限于电调板的最高耐受电压限制;电机本身的限制电压一般都比较高,取决于匹配桨尺寸和电池电压。
无刷直流电机无法单独工作,需要电调板驱动配合才能正常工作。
在动力方案里,电机的最大功率由厂商测试参数决定,使用多大电流的调速板,是由电机最大功率决定的。使用什么样的电机配什么规格的桨,配置什么样的电调板,这都是需要经过多次试验后总结出来的组合,最好的办法是查询电机厂家给定的电机升力测试表;升力测试表里有电机型号、KV值、转速、电流、桨型号、升力对应值、力效比、电机温度、电机重量、扭矩值这几项参数。不到万不得已,自己不要去搞这些测试;因为,这需要你投入太多的精力和资金,除非你是设计和生产电机的工厂,有许多型号的电机需要测定配套电压、桨尺寸参数;只为了一两个电机去做这项测试,配置一大堆试验器材,完全没有必要。
电机一定要在规定的转速区间和最佳扭矩区间,才能发挥出最好的效率;在此之外,过低的转速可能造成升力不足,过高的转速会造成扭力不足以及带来的电机过热问题,桨的匹配是解决这些问题的关键因素之一。
螺旋桨:穿越机螺旋桨是动力系统里的配套器件,选定了电机型号后,就是配置螺旋桨。不同型号和KV值的电机,使用不同的电池组时也可以匹配不同的螺旋桨。螺旋桨的关键参数有:桨直径(英寸)、几何螺距(英寸)、桨叶角、桨叶数目、实度等。
能不能随意更改电机匹配的桨叶呢?如果你对电池组电压、电机参数、桨叶参数比较了解,可在一定范围内变更桨叶参数,选择不同的桨叶,但可更改的区间很有限。
5寸穿越机常用的桨叶有5030、5040、5045、5049、5050、5149、5249等,6寸穿越机桨叶有6030、6040、6045、6050等,7寸穿越机桨叶有7035、7040、7045、7050等。穿越机桨叶通常为2叶、3叶、4叶结构,更多风叶并不多见;桨叶数目越少、直径越短,电机的KV值就要越高。
匹配说明:动力方案在选用2204KV2300的电机、使用4050三叶桨时,在3S电池组下会导致电机转速过低动力不足,在4S电池下桨阻力过小,会导致电机转速过高,电机温度过高;使用7040桨叶时,在4S电池下,电机不在最佳扭力区间,转速过低,桨阻力过大致电机温度过高;最佳配置应当在4S电池下配置5046三叶桨。如方案2806KV1350电机匹配7040桨叶作为长续航高效率穿越机方案,而2806KV1750电机匹配7040桨叶作为大负载高机动性花飞为宜。熟练花飞或竞速阶段均可配置2306KV1800或2306KV2750电机,匹配不同的电池组和桨叶,获得不同的动力方案。
建议:新手在刚开始练习飞行操控时,建议使用3S电池组,5寸机架,2204KV2300电机加5046桨,飞行参数调至柔和范围;太过暴力的飞机动力,新手很容易发生失控飞丢或者其它意外,待操控能力提升后再使用4S电池驱动。
动力方案:
常用动力配置方案1:4S 1500mAh100C电池、2205KV2400电机、30A四合一电调、5149三叶桨、5寸机架,适合远航、花飞。
常用动力配置方案2:6S 1300mAh120C电池、2306KV1700电机、40A四合一电调、5249三叶桨、5寸机架,适合远航、花飞。
常用动力配置方案3:4S 1500mAh100C电池、2207KV2300电机、40A四合一电调、5046三叶桨、5寸机架,适合远航、花飞。
常用动力配置方案4:4S 2200mAh 60C电池、2312A-KV850电机、20A四合一电调、9450两叶自紧桨,9寸机架,适合远航、花飞。
常用动力配置方案5:6S 1500mAh 100C电池、2806KV1350电机、50A四合一电调、7040三叶桨、7寸机架,适合远航、花飞。
常用动力配置方案6:6S 1300mAh 150C电池、2306KV1950电机、50A四合一电调、5046三叶桨、5寸机架,适合竞速。
第二十五节、穿越机的遥控系统
系统组成:穿越机的遥控系统由遥控器、接收机、天线组成。遥控器是地面操控单元,用于发送各种操控意图指令数据;接收机安装在飞机端,用于接收遥控器发送的操控指令数据;收发天线用于辐射电磁波和接收电磁波。遥控器的关键参数有通道数量、发射电平值、频率、编码技术、支持的通信协议、摇杆类型(碳刷电阻、霍尔感应)等。接收机参数有接收机通道数量、支持协议、供电电压、接收灵敏度等。
遥控器在使用前,需要检查电池电量、天线、挂带、系统软件和设定,飞机开机前要检查摇杆杆量是否出现漂移,是否需要做摇杆校准,摇杆行程是否顺畅等。遥控器的设置包含系统设置和模型参数设置两个大项,系统设置主要是对人机界面布局、发射功率、电源供电、屏幕亮度、提示音等;模型设置包含建立、修改、复制、删除模型数据包、接收机对码、选定接收机类型和协议、设置AUX辅助通道、混控、界面功能布局、摇杆模式(美国手、日本手)等。
遥控器和接收机一般使用全向天线收发无线电信号,更高增益的全向天线可有效提升通信距离,使飞机飞得更远;选择地势较为凸起的位置作为遥控点,也能有效提升通信距离;飞机和遥控器之间的通信可能会受到其它无线电通信设备的电磁辐射干扰,导致失控。
通信模式和协议:主流的穿越机接收机一般使用PPM合成信道和sbus、speksat、sumd串行口通信模式,支持sbus、speksat、sumd、ibus、xBUS等通信协议,在做方案时就需要事先知道遥控器支持的协议类型和支持接收机的协议类型。
遥控器发射编码器一般为单协议模块,只支持一种协议的接收机;多协议编码模块整合了多合一编码硬件,可以支持多种主流的接收机协议。遥控器和接收机所支持的协议类型不同,是不能对码和收发信息的。通常接收机只输出一种协议,有些接收机可以同时支持在多种输出协议之间切换,但仅限于厂家的协议集,如富斯X6B接收机可支持PWM、PPM、ibus、sbus几种富斯二代的专用通信协议,其在pwm协议下支持6个通道,在其它模式下支持8个以上的通道。
第二十六节、穿越机的图传系统
系统组成:穿越机的图传系统由摄像头、图传发射机、发射天线组成。在图像信号到达发射机前,图像信号还要经过飞控上的OSD字符叠加芯片,将飞控产生的飞行数据信息字符,叠加在视频画面上再送到发射机,最终地面的FPV显示终端上看到的画面是有飞机端飞行信息字符的。
摄像头的关键参数有水平线数量TV、感光器面积、感光器像素值、宽容度、镜头焦距、可视角度、供电电压等。
图传发射机的关键参数有发射功率(mW毫瓦)、发射频率(MHz兆赫兹)、信道数量(CH)、供电电压、有效发射距离、重量。
发射天线的关键参数有增益值(dbi)、输入输出抗组(欧姆)、极化方式(垂直、水平极化)、电压驻波比等、重量;电压驻波比在1.8(反射率约8%)左右都是可以使用的,太高的驻波比数值说明发射效率更低,天线会向发射机反射更多的能量,导致发射机温度过高或者烧毁。对于图传发射机来说,一条辐射效率更好的天线是必不可少的,它可能比发射机还贵一些。
第二十七节、穿越机的飞控与外设
穿越机飞控就是安装在机架中间的飞行控制电路板,它负责处理飞机即时姿态和遥控器指令要求的差异,它让飞机跟随遥控器做动作。外设就是飞控之外的设备,如遥控信号接收机、图传发射机、LED灯带、BB响蜂鸣器、GPS接收机、各种传感器等。
使用量最大的穿越机飞控是F4飞控,除此之外还有CC3D、NAZE32、F3、F7、APM、PIX、MWC、QQ飞控等;F3、F4、F7飞控通常使用bf和cf飞控固件,也有使用inav、apm、pix等固件,各种固件所使用的调参软件也不相同。
第二十八节、穿越机航拍的载荷设备
穿越机航拍载荷通常为独立可拆卸的单元,比如一个gopro运动相机什么的。飞行前使用紧固装置将它固定在飞机上,飞行时开启录像,将飞行前方的景物记录下来,通过视频剪辑软件将精彩的部分做成电影。不同机型的穿越机可以安装大小不一的视频录制设备,有些机型还能将单反相机挂上去进行拍摄,有些还为录制设备配置了电子增稳云台系统,使画面更稳定。
最流行的方法是用3D打印机制作录制设备的固定扣,可将设备快速安装到飞机上。普通航拍机的录制载荷都位于飞机的底部,而穿越机因飞行时的姿态倾斜角度较大,录制载荷通常安装与飞机顶部,绝大多数录制设备没有安装云台稳定器,只有简单的橡胶类机械减振装置,这需要录制设备本身具备强大的防抖能力,或者后期使用软件来做画面增稳。
第二十九节、航拍视频的剪辑
穿越机玩家在完成飞行和视频录制后,都会对这些素材进行剪辑,制作精美的电影进行分享。视频剪辑可以使用手机软件或者电脑软件,这也是需要去多练习和总结的工作;通过无数次的使用软件,将常用的剪辑方法掌握,后续就能高效地完成视频剪辑,快速发布分享。要掌握其中的一两个软有,可尝试使用PR,AE,LR+LRT,EDIUS,VEGAS,国产软件推荐使用手机版或者电脑版的剪映软件。
第三十节、穿越机学习笔记和经验总结
对于穿越机操控和组装调试学习的过程和知识点,随时做好笔记,以免遗忘;在操控体验过程中的一些心得体会,会家后也做个简要的记录,往后根据记录就可以看到自己进步的轨迹;看清楚这个走过的过程能使你更快找到后续学习的方向,向着更高层面快速前行。
将一个阶段的感悟和知识点进行总结,并用电脑记录下来,做好整理完善,将它做成一个学习总结,发布到穿越机论坛和通信软件群里,分享给需要的人,这会使你更深刻地掌握所学知识,巩固上一阶段的学习成果,为往后的学习打下更牢固的基础。


第三十二节、如何优雅的炸机提控回家
选择电磁环境复杂的地方飞、到河边江边海边飞、去深山老林里飞、最求更高更远更持久、从不认真练操控一起飞就激动地展现自己无语沦逼的操控技巧,各种作死的玩法一定能满足提空回家的心跳。
第三十三节、穿越机的入门到退坑流程
想玩一下飞机,航拍机已经看不上了,直接玩穿越机更刺激,买整机或者部件自己组装,一番瞎折腾终于飞起来,下一秒炸得很糟逼,维修,继续炸,再维修,再继续炸,继续购买更多的机型和配件继续组装和维修,如此往复,日复一日,感觉没有一点未来,没心情玩了;低价出血甩卖各种飞机和配件,穿越机以后再也不见。
版权声明:本穿越机基础搞笑秘籍仅供穿越机新手入坑初期阶段参阅,浆糊老鸟请勿琢磨;本文中除了中文文字不是作者发明的,其描述的内容是作者以牺牲无数脑细胞换来,作者拥有使用它修改它扼杀它的权利;请勿用于商业培训,其中的谬误很多,以免误人子弟作者担待不起,作为培养人类栋梁之才的教材,还是建议选择正规出版社出版的几十年前发行的书籍,书籍总是越古老越经得住时间的考验,例如经典的葵花宝典秘籍。如果你想和作者一起继续完善这篇关于穿越机的功法秘籍,可以加作者的微信一起讨论,微信bbsgyd,邮箱bsgyd@163.com ,30年内作者应该都在地球上生活。
后记:原文11万文字,精简几次后保留了两万多字,本想在提升一下,精华到一万多字,因作者精力衰竭无法继续搞下去,浪费新入坑小白的时间了,在此说声抱歉,大哥只能努力到这里了。后续如果有时间再利用这个文做个极简版的穿越机基础技能天梯图吧。

1194882513 发表于 2022-10-22 19:15:42

哈哈哈收藏比赞多

tomcrools 发表于 2022-10-22 19:28:35

最新版本的基础资料刚上线,可以祥参,现在你飞得好了没有?

吹毛成仙 发表于 2022-10-22 19:42:32

现在在飞 1.6 寸的圈圈机,室内小区都能练,感觉新手入门还不错。大飞机对场地要求太高了。

vannnnn 发表于 2022-10-22 19:56:33

对,没场地练飞必须小型化圈圈机
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