飛行控制系統通過高效的控制算法內核,能夠精準地感應并計算出飛行器的飛行姿態等數據,再通過主控制單元實現精準定位懸停和自主平穩飛行。
在沒有飛行控制系統的情況下,有很多的專業飛手經過長期艱苦的練習,也能控制飛行器非常平穩地飛行,但是,這個難度和要求特別高,同時需要非常豐富的實戰經驗。如果沒有飛行控制系統,飛手需要時時刻刻關注飛行器的動向,眼睛完全不可能離開飛行器,時時刻刻處于高度緊張的工作狀態。而且,人眼的有效視距是非常有限的,即使能穩定地控制飛行,但是控制的精度也很可能滿足不了航拍的需求,控制距離越遠,控制精度越差。還有,對于不同的拍攝需求,以及面臨不同的拍攝環境或條件,人為飛行控制更是難上加上,甚至根本不可能實現。
飛行控制系統是目前實現簡單操控和精準飛行的必備武器。
飛行控制系統的主要部件組成
飛行控制系統一般主要由主控單元、IMU(慣性測量單元)、GPS指南針模塊、LED指示燈模塊等部件組成。
1、主控單元是飛行控制系統的核心,通過它將IMU、GPS指南針、舵機和遙控接收機等設備接入飛行控制系統從而實現飛行器自主飛行功能。除了輔助飛行控制以外,某些主控器還具備記錄飛行數據的黑匣子功能,比如:DJI的Ace One。主控單元還能通過USB接口,進行飛行參數的調節和系統的固件升級。
IMU(慣性測量單元),包含3軸加速度計、3軸角速度計和氣壓高度計,是高精度感應飛行器姿態、角度、速度和高度的元器件集合體,在飛行輔助功能中充當極其重要的角色。
GPS指南針模塊,包含GPS模塊和指南針模塊,用于精確確定飛行器的方向及經緯度。對于失控保護自動返航,精準定位懸停等功能的實現至關重要
LED指示燈模塊,用于實時顯示飛行狀態,是飛行過程中必不可少的,它能幫助飛手實時了解飛行狀態。
無人機的主要功能
實現精準定位懸停
飛行控制系統,由于配置有GPS指南針模塊,可以實現鎖定經緯度和高度的精準定位。即使碰到有風或者其它外力的作用下,飛行控制系統也能通過主控制單元發出的定位指令來自主控制飛行器以實現精準定位懸停。
智能失控保護/自動返航降落
飛行控制系統能自動記錄返航點,當飛行過程中,出現控制信號丟失,即無線遙控控制鏈路中斷的情況,飛行控制系統能自動計劃返航路線,實現自動返航和降落,使飛行或航拍更加安全可靠。
低電壓報警或自動返航降落
由于多旋翼飛行系統普遍采用電池供電的方式,巡航時間有限。為保證更高效地完成飛行作業任務,飛行控制系統的低電壓報警功能會及時通過LED指示燈提醒飛手當前的電壓狀態,在緊急的情況下,還可以實現自主返航或者降落,以保證整個飛行系統的安全。
內置(兩軸)云臺增穩功能
云臺系統作為無人機航拍不可缺少的設備,主要用以穩定相機,從而拍攝出穩定流暢的畫面。越來越多的人采用無人機航拍,主要是因為其成本較低,性價比相對較高。除了無人機飛行系統以外,還需要掛載攝像設備來實現航拍。如果直接將攝像設備進行硬連接,會導致拍攝畫面抖動或果凍,這樣的素材即使通過軟件后期調試也基本不能使用。
可擴展地面站功能
飛行控制系統還可擴展成更加強大的地面站功能,從而實現超視距全自主飛行。通過地面控制終端,可提前設定飛行航線,高度及速度等參數,一鍵即可實現從起飛、航線飛行,返航降落等全自主飛行功能。
地面站系統擁有3D地圖,可視化飛行儀表,提供飛機姿態、坐標、速度、角度等實時飛行數據,同時也提供飛機及飛控系統狀態信息。
智能方向控制
智能方向控制(IOC, Intelligent Orientation Control),分為航向鎖定和返航點鎖定,是一種為多旋翼飛行器量身定制的輔助方向控制功能。在無法辨別飛行器方向的時候,可充分利用該功能對飛行器的方向進行控制。
熱點環繞(POI)
熱點環繞(POI,Point of Interest)功能,在GPS信號良好的情況下,可以通過撥動遙控器上預先設置好的開關,將飛行器當前所在的坐標點記錄為熱點。
以熱點為中心,在半徑5米至500米的范圍內,只需要發出橫滾的飛行指令,飛行器就會實現360度的熱點環繞飛行,機頭方向始終指向熱點的方向。該功能設置簡單,使用方便,可實現對固定的景點進行全方位拍攝的應用。
斷槳保護功能(六軸及以上的機型)
斷槳保護功能是指在姿態或GPS姿態模式下,飛機意外缺失某一螺旋槳動力輸出時,飛機可以采用犧牲航向軸控制的辦法,繼續保持飛行水平姿態。此時飛機可以繼續被操控,并安全返航。這一設計大大降低了炸機的風險。
責任編輯 LK
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