小创客轻松玩转FPV无人机
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第3章 FPV无人机结构及工作原理

3.1 FPV四轴无人机结构

四旋翼飞行器,又称为四旋翼直升机。顾名思义,是一种具备四个螺旋桨的飞行器,与直升机类似,可以完成空中悬停、飞行的动作。传统直升机会用一个主桨来产生推力,用一个尾桨来抵消主桨产生的扭矩(即锁尾),而四旋翼飞行器对角螺旋桨采用正反桨设计,从而不需要额外的机构进行锁尾。四个螺旋桨呈十字形对称分布,如左图所示,1号和2号桨逆时针转动,而3号和4号桨顺时针转动,当四个螺旋桨产生的推力相同时,两组正反桨对机身所施加的反扭矩两两抵消,使得绕垂直方向旋转的反扭矩平衡,从而确保了航向的稳定。

根据飞行器自定义的首尾方向,可以将四旋翼飞行器分为十字模式和X字模式两种。十字模式意味着首尾的方向会指向某个螺旋桨,而X字模式则是首尾方向指向两个螺旋桨中间。

大多数飞行器采用的是X字模式。X字模式相对于十字模式来说,控制起来更加困难,但动作的灵活性会更高。

如上页图所示是四旋翼飞行器的结构简图。飞行器主要包括遥控器(发射机)、飞行控制器以及四个电机。而飞行控制器又包括微控制器、遥控信号接收模块、传感器模块(陀螺仪、加速度计、电子罗盘和GPS定位模块)和电机驱动模块(电调)。本章后面会对这几个部分详细展开介绍。