什么是无人机飞控系统?

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飞控系统是无人机的核心组件之一，它相当于无人机的大脑和心脏，负责控制无人机的飞行状态，确保无人机在空中的稳定性和安全性。

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无人机飞控系统

无人机飞控系统即无人机飞行控制系统，是无人机的核心组件之一，负责管理和控制无人机的姿态、航向、速度、以及其他飞行参数。



（图：无人机飞行控制器 图源：Dronewatch Europe）

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飞控系统类型

根据飞控系统的功能结构，无人机飞控系统可分为姿态控制系统、导航定位系统、任务规划系统、飞行指令下发系统等。


（图：无人机飞控系统 图源：UAV Navigation）
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主要组成部分

无人机飞控系统主要由机载计算器、传感器、执行机构三大部分组成。

机载计算器：包括控制器、处理器和飞控程序等，负责计算无人机整体飞行状态，并控制传感器与执行机构。

传感器：包括加速度机、陀螺仪、GPS模块、气压计等，通过传感器可感知无人机的位置、速度、高度及姿态等信息。

执行机构：即伺服作动设备，包括电机、电子调速器和舵机等，可根据机载计算机的指令，调整无人机的飞行状态。



（图：无人机电机 图源OS-Engines）

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工作原理
收集信息：传感器实时收集无人机高度、航向等各种状态信息。数据处理：机载计算机接收到传感器数据后，启动算法进行数据处理和分析，计算出控制指令， 并发送给执行机构。执行机构输出：执行机构根据控制指令调整无人机的姿态和位置。闭环反馈：飞控系统会根据执行机构和传感器的反馈，不断调整控制指令，以保持无人机的稳定飞行。

（图：妙算 Manifold 2机载计算机 图源：大疆创新官网）

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基本功能

控制

确定“怎么飞”，通过算法计算出控制量，输出到电子调速器，从而控制电机转速，进而实现控制无人机飞行状态。

定位

确定“在哪儿”，通过飞控系统各传感器判断无人机准确的位置和姿态信息。

导航

确定“去哪儿”，通过结合GPS定位数据和预设航点(或目标点)，计算无人机的飞行路径并控制其朝向正确的方向。



（图：GPS模块 图源：RoboNepal）

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飞控系统相关企业

成都纵横自动化技术股份有限公司

成都纵横自动化技术股份有限公司成立于2010年，总部位于成都高新区，专注工业级无人机相关产品研发制造。

其MP-101V飞控与导航系统专为垂直起降固定翼无人机研制，采用了高精度的MEMS惯性传感器、高性能中央处理器，支持全自动航线飞行和30KM有效距离的半自动飞行。



（图：纵横股份 图源：封面新闻）

西安羚控电子科技有限公司

西安羚控电子科技有限公司成立于2014年，国内领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案研发和生产商。

羚控科技自研的KFS110、KFS120、KF220、KFS300、KFS500系列飞行控制与管理计算机，涵盖了从单余度到三余度的全谱系飞控产品。



（图：羚控科技 图源：羚控科技公众号）

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未来发展趋势

智能化

飞控系统融合更多的人工智能技术，可使无人机具备更强的环境感知能力、决策能力和自主学习能力，使无人机实现真正意义上的智能飞行。

集成化

飞控系统集成化可使其更好地与无人机导航、通信和载荷等系统协同工作，使无人机飞行更高效。

模块化

飞控系统模块化设计可使飞控系统的升级维护更容易。



（图：飞控系统 图源：Globaldroneuav）

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