固定翼飛控及地面站使用說明

1、固定翼飛控及地面站使用說明目錄1 飛控使用說明41.2飛控盒連接說明41.3其他相關(guān)硬件介紹61.3.1電源部分61.3.2通訊鏈路71.3.3 GPS部分71.3.4 空速部分81.3.5 舵機(jī)連接部分92.地面站介紹102.1、硬件說明102.2、地面站軟件簡介112.3、地面站軟件安裝112.4、地面站軟件詳解112.5、軟件界面詳細(xì)說明132.5.1 菜單欄132.6 工具欄322.7 狀態(tài)欄332.8控制區(qū)域392.9地圖區(qū)域422.10、飛行控制方式422.11、飛行數(shù)據(jù)的記錄及回放432.12、相關(guān)功能介紹432.12.1、參數(shù)調(diào)整432.13、任務(wù)載荷說明492.13.1正射云

2、臺的安裝和調(diào)整492.13.2 拍照功能的使用說明502.13.3、半自動設(shè)置512.13.4、高度調(diào)整522.13.5、開關(guān)接收機(jī)532.13.6、開傘、停車功能532.13.7、自動生成及高級生成航線說明542.13.8. 文件與文件夾612.14、現(xiàn)場調(diào)試（重要）612.14.1、開機(jī)步驟612.14.2、手操階段注意內(nèi)容632.14.3、緊急狀況處理662.14.4、簡易飛行流程參考68附錄691 飛控使用說明1.1飛控盒尺寸：114mm×76mm×46mm ； 圖3 飛控盒外觀圖1.2飛控盒連接說明圖4 飛控外接連線安裝方式：第一種：正向安裝，飛控盒有線出來的方向

3、為機(jī)尾方向，相反方向?yàn)闄C(jī)頭方向；第二種：側(cè)向安裝，飛控盒有線出來的方向朝左機(jī)翼方向，相反方向?yàn)橛覚C(jī)翼方向；飛控盒出來的接口為一個GPS天線、一個空速接口和一個26針大排插及一個備用的擴(kuò)展口。 大排插出來的線分出來了3部分：（1）接收機(jī)及轉(zhuǎn)速傳感器部分，包含8通道輸入信號線與接收機(jī)連接、1根輸出到接收機(jī)的5V電源線和1跟與接收機(jī)連接的地線；以及1個轉(zhuǎn)速傳感器杜邦頭，其為兩針插頭，與發(fā)動機(jī)的霍爾傳感器連接，但只連接信號和地（霍爾傳感器的功能為，點(diǎn)火電插上后信號線上會輸出高電平，當(dāng)轉(zhuǎn)過磁塊時(shí)會產(chǎn)生一個低脈沖）；圖5 接收機(jī)部分接線（2）舵機(jī)及照相控制線部分，輸出到8個通道的舵機(jī)信號杜邦頭，分別為云臺

4、橫滾舵機(jī)、云臺俯仰舵機(jī) 、方向、副翼、升降、油門、開傘、任務(wù)通道；以及1個接舵機(jī)電池的杜邦頭，用戶可以將電池通過一個開關(guān)接到這個頭上，這個電壓將顯示在“舵機(jī)電壓”上；以及1個相機(jī)拍照快門線，將其接到相機(jī)的快門線上，注意方向不要反向（信號和地有方向）；圖6 舵機(jī)及照相控制線部分接線（3）飛控電源、點(diǎn)火電源及電臺部分，包含1個飛控電源輸入，用戶可將飛控電池通過一個開關(guān)接到這個插頭上，電壓范圍為720V，這個電將顯示在“飛控電壓”里；1個點(diǎn)火電源輸入，用戶可將點(diǎn)火電池通過一個開關(guān)并聯(lián)到這個插頭上，這個電將顯示在“點(diǎn)火電壓”里；以及1個3針串口的公頭，直接接到外接電臺的數(shù)據(jù)線上；以及1個2針母頭為電臺

5、電源輸出，直接連接到電臺的電源，給電臺供電。 圖7 飛控電源兩芯接頭 圖8 電臺信號三芯接頭1.3其他相關(guān)硬件介紹1.3.1電源部分飛控板：CA2201自動駕駛儀的供電電壓是720V，推薦的供電電壓是12V，可使用3節(jié)鋰電池串聯(lián)供電；接收機(jī)：電源由飛控提供，無需外接電源；舵機(jī)：外接電源，供電電壓4.86V，并與自動駕駛儀的舵機(jī)輸出共地。1.3.2通訊鏈路1.3.2.1 接收機(jī)部分接收機(jī)可選擇72M系列接收機(jī)與2.5G接收機(jī)。1.3.2.2 數(shù)字電臺部分圖9 數(shù)字電臺該系統(tǒng)的通訊鏈路并不是CA2201自動駕駛儀內(nèi)部的一個模塊，用戶應(yīng)使用外置的通訊鏈路模塊來實(shí)現(xiàn)自動駕駛儀和地面控制軟件間的通訊。通

6、訊鏈路的選擇基本上取決于用戶的具體應(yīng)用，如果用戶的飛行器只在半徑15公里的范圍內(nèi)作業(yè)，那么一套普通的數(shù)傳模塊即可；如果用戶需要在100公里外監(jiān)視飛行器的飛行狀態(tài)或控制飛行器，那么就需要一部高級的擴(kuò)頻電臺了。CA2201自動駕駛儀使用的通訊鏈路應(yīng)是雙向的。上行鏈路負(fù)責(zé)傳送地面人員發(fā)出的指令，傳送航點(diǎn)規(guī)劃等等。下行鏈路則負(fù)責(zé)傳送飛行狀態(tài)等遙測信息。CA2201自動駕駛儀與通訊鏈路之間的異步串行接口是RS232；需要用戶為通訊鏈路提供單獨(dú)的供電電源。1.3.3 GPS部分圖10 GPS 天線接口 圖11 GPS天線 飛控盒面板SMA接口為GPS天線接口，CA2201 自動駕駛儀選用平板式GPS天線，

7、該天線接收信號的能力較強(qiáng)，并且能有效克服地面反射的虛假信號。在安裝時(shí)，應(yīng)注意將天線的上表面向上，且水平放置，周圍不應(yīng)有金屬遮擋物。在GPS天線周圍也不應(yīng)有發(fā)射天線，例如通訊鏈路的天線或圖像鏈路的發(fā)射天線；如果發(fā)射天線靠的太近，會使GPS天線接收到的噪聲信號放大，從而引起定位不穩(wěn)定、定位誤差增大等，嚴(yán)重時(shí)可能無法定位。 注意：GPS天線必須保證連接牢固，防止丟星現(xiàn)象出現(xiàn)。1.3.4 空速部分圖12 空速接口上圖為飛控盒面板空速管接口，該接口用于連接孔徑為46mm的空速管?？账俟茉诎惭b后必須正對飛行器前面的氣流方向，空速管可以安裝在飛行器的前部，也可以將其安裝在機(jī)翼上，然后通過導(dǎo)管將其與飛控盒的空

8、速口連接，必須保證整個氣路通暢。1.3.5 舵機(jī)連接部分圖13 舵機(jī)接口舵機(jī)的連接從飛控盒26針接口引出，輸出到8個通道的舵機(jī)信號杜邦頭，分別為云臺橫滾舵機(jī)、云臺俯仰舵機(jī) 、方向、副翼、升降、油門、開傘、任務(wù)通道；以及1個接舵機(jī)電池的杜邦頭，用戶可以將電池通過一個開關(guān)接到這個頭上，這個電壓將顯示在“舵機(jī)電壓”上；1.3.6 IMU部分圖14 ADIS16355IMU該IMU集成于飛控盒內(nèi)部，飛行過程中通過地面站軟件可顯示后向、下向、右向三向加速度，在安裝完畢飛控系統(tǒng)之后，必須檢查陀螺的后向、下向、右向加速度是否正確，下向重力加速度正常狀態(tài)下約為1.000g。2.地面站介紹2.1、硬件說明圖15

9、 地面站硬件圖示地面站硬件含數(shù)傳電臺、地面站軟件以及便攜式計(jì)算機(jī)；便攜式計(jì)算機(jī)（帶有標(biāo)準(zhǔn)串口接口）由用戶提供。 地面站硬件連接只需將數(shù)傳電臺串口與電腦串口相連，電臺天線接口與天線連接即可，連接簡便。地面站實(shí)時(shí)顯示飛行器飛行數(shù)據(jù)和定位信息，操作員在獲得飛行數(shù)據(jù)和獲取坐標(biāo)的同時(shí)，可借助計(jì)算機(jī)的地面站軟件得到飛行航跡和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)遙控導(dǎo)航盲飛，無人機(jī)能實(shí)現(xiàn)定高自動駕駛，可預(yù)先輸入航跡，實(shí)現(xiàn)自動按航線飛行執(zhí)行任務(wù)，也可隨時(shí)更改航跡任務(wù)。一體化地面站的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)配備地面系統(tǒng)軟件，包含航跡規(guī)劃、電子地圖、飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控等，可解算飛行器的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、導(dǎo)航參數(shù)、位置、姿態(tài)、地速、空速、航偏、時(shí)間、高度等實(shí)時(shí)

10、數(shù)據(jù)。2.2、地面站軟件簡介CA2201地面站軟件與飛機(jī)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，主要有以下作用：設(shè)置飛控參數(shù)；標(biāo)定與設(shè)置參數(shù)；自控飛行PID實(shí)時(shí)調(diào)整；監(jiān)視與控制飛行狀態(tài)；圖形化顯示飛行數(shù)據(jù)；可視化編輯飛行航線（航點(diǎn)）；控制任務(wù)載荷；回放飛行數(shù)據(jù)及照片數(shù)據(jù)。2.3、地面站軟件安裝該系統(tǒng)的地面站軟件為.exe可執(zhí)行文件，地面站的運(yùn)行前需安裝控件Mapx5.02.19以及控件airgauge.exe（詳細(xì)介紹參見其軟件說明）。 2.4、地面站軟件詳解程序運(yùn)行的界面如下圖16、圖17所示。圖16 軟件運(yùn)行界面圖17軟件運(yùn)行界面從上圖中可以看到，整個界面主要劃分為幾個區(qū)域：l 菜單欄l 工具欄l 狀態(tài)欄l 控

11、制區(qū)域l 地圖區(qū)域2.5、軟件界面詳細(xì)說明本內(nèi)容介紹按照地面站軟件的各個窗口以及下拉菜單講解，分別講解各個菜單下的具體內(nèi)容，首先從菜單欄中的“文件”講起，分別介紹其下拉菜單中的各項(xiàng)功能。2.5.1 菜單欄菜單欄包括文件、編輯、查看、工具、下傳數(shù)據(jù)、捕獲、幫助七項(xiàng)，現(xiàn)在針對每一項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)說明。2.5.1.1 文件1、打開地圖：打開一個地圖文件，文件名后綴為.gst；圖18打開地圖文件1圖19 打開地圖文件22、保存地圖：將修改后的地圖文件進(jìn)行保存；3、相片數(shù)據(jù)回放：回放拍攝的相片數(shù)據(jù)文件，文件保存于地面站軟件目錄下，文件名后綴.txt；照片數(shù)據(jù)文本信息自左到右依次為：序號；緯度；經(jīng)度；高度；橫滾

12、角；俯仰角；航向角；GPS高度。 注意：橫滾角為左正右負(fù)；俯仰角為仰正俯負(fù)；航向角正北為正方向0度，順時(shí)針+360度。下圖為定點(diǎn)拍攝模式下拍攝后的照片數(shù)據(jù)。圖20 照片數(shù)據(jù)回放示意圖4、數(shù)據(jù)接收：選擇此項(xiàng)后，運(yùn)行界面如圖16示，界面左側(cè)顯示飛行器飛行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；或點(diǎn)擊快捷鍵F2 ，進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。5、數(shù)據(jù)回放：打開數(shù)據(jù)文件后，點(diǎn)擊此功能，將出現(xiàn)如下對話框： 圖121 數(shù)據(jù)回放對話框通過數(shù)據(jù)回放功能可以將飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤，并且可以將存盤的飛行數(shù)據(jù)打開進(jìn)行分析。打開之前保存的飛行數(shù)據(jù)文件（*.hj），無人機(jī)的飛行過程將自動演示一遍，演示界面如下：圖22 自動演示飛行過程界面其中“進(jìn)度”欄指示演示

13、的進(jìn)度，可以拖動調(diào)節(jié)演示進(jìn)度；“速度”欄可以調(diào)節(jié)演示過程的快慢；同時(shí)配合以下三個鍵 ，可以更細(xì)致的觀看飛行過程。6、退出接收：退出數(shù)據(jù)接收狀態(tài)；7、退出：退出飛行界面。2.5.1.2 編輯1、撤銷： 2、剪切： 3、復(fù)制： 4、粘貼： 5、刪除航線：將已有的飛行航線進(jìn)行刪除操作。實(shí)際編輯航線中如果需要刪除航線進(jìn)行重新編輯，可選擇此功能。2.5.1.3 查看 通過此菜單可以查看飛行狀態(tài)、云臺控制、照片列表、飛機(jī)航線等。1、工具欄：在工具欄前打“”，顯示工具欄；2、狀態(tài)欄：在狀態(tài)欄前打“”，顯示狀態(tài)欄；3、飛行狀態(tài)：在飛行狀態(tài)前打“”，顯示飛行狀態(tài)；4、云臺控制：點(diǎn)擊“云臺控制”，顯示如下對話框：

14、圖23 云臺控制對話框通過云臺控制對話框可以對監(jiān)控視頻旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角度進(jìn)行控制，便于對目標(biāo)的觀測；該對話框有如下功能：（1）橫向角度：控制云臺橫向旋轉(zhuǎn)的角度；（2）俯仰角度：控制云臺俯仰的角度；（3）實(shí)際橫向角度：云臺實(shí)際的橫向角度；（4）實(shí)際俯仰角度：云臺實(shí)際的俯仰角度；（5）鎖定：點(diǎn)擊“鎖定”，對話框變?yōu)榧t色，云臺根據(jù)目標(biāo)位置鎖定目標(biāo)，云臺鎖定目標(biāo)后，其鏡頭時(shí)刻對準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行拍攝，對該目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的拍攝記錄。鎖定后，直到點(diǎn)擊“解鎖”，云臺放棄該鎖定目標(biāo)，才可以重新自由控制。（6）一次鎖：點(diǎn)擊“一次鎖”，云臺立即鎖定目標(biāo)，但同時(shí)可以對云臺進(jìn)行自由控制，一次鎖便于快速鎖定目標(biāo)，并可以手動控制云

15、臺進(jìn)行精確拍攝。（7）重發(fā)：重新發(fā)送上傳命令。（8）點(diǎn)擊最上方空白欄后，此時(shí)可以利用電腦鍵盤的方向鍵調(diào)整云臺姿態(tài)，上下鍵調(diào)整云臺俯仰，左右鍵調(diào)整云臺旋轉(zhuǎn)。“shift”+方向鍵可以快速調(diào)整云臺姿態(tài)。5、顯示航點(diǎn)信息：顯示航線上的航點(diǎn)信息，包括航點(diǎn)編號，航點(diǎn)經(jīng)度與緯度。6、顯示飛行軌跡：顯示飛行過程中飛機(jī)實(shí)際的飛行線路。7、飛機(jī)居中顯示：令飛機(jī)處于地圖界面的中間位置。如果飛機(jī)飛行范圍太大離開監(jiān)視界面，點(diǎn)擊此功能使飛機(jī)回到視圖中間。8、顯示導(dǎo)航線：顯示飛機(jī)與下一個目標(biāo)航點(diǎn)之間的連線。2.5.1.4 工具該菜單包含多項(xiàng)功能菜單，其中包括從硬盤加載航線、編輯當(dāng)前航線信息、下載航線到飛機(jī)、下載飛機(jī)航線驗(yàn)

16、證、調(diào)整PID及飛機(jī)參數(shù)、模擬飛行、高度空速清零、選項(xiàng)等。1、 從硬盤加載航線：將我們需要的飛行路線提前制定，然后將其上傳飛機(jī)，這樣無人機(jī)才能按照既定的路線進(jìn)行飛行，加載航線的過程就是將我們設(shè)置好的路線放入界面地圖內(nèi)，該文件為“*.rw”航跡文件。圖24 選擇加載航線圖25打開航線目錄圖26航線加載完成2、 編輯當(dāng)前航線信息：點(diǎn)擊“編輯當(dāng)前航線信息”，出現(xiàn)以下對話框：圖27 編輯航線對話框3.該對話框記錄了各個航點(diǎn)的信息，包括航點(diǎn)編號，經(jīng)緯度，高度，轉(zhuǎn)彎量，制式航線，制式時(shí)間。通過該對話框可以查看各個航點(diǎn)信息，更改航點(diǎn)間的順序，并且保存航線信息。刪除：刪除某航點(diǎn)；上移：上移某航點(diǎn)；下移：下移某

17、航點(diǎn)；加載：加載新的航線；保存：保存當(dāng)前航線；上傳：將新的航線上傳給飛行器;確定：航線編輯完成;自動生成：自動生成特定航線（詳細(xì)介紹見第六章自動生成航線介紹）高級生成：自動生成特定航線（詳細(xì)介紹見第六章高級生成航線介紹）經(jīng)度、緯度、高度、開始拍照、制式航線、制式時(shí)間為航點(diǎn)屬性； “開始拍照”見下面拍照功能的使用說明。制式時(shí)間：指設(shè)定飛機(jī)制式飛行的時(shí)間(單位秒)，制式時(shí)間完成，飛機(jī)飛向下一航點(diǎn)；制式航線：默認(rèn)100即無制式選擇；輸入“1”則制式飛行，即在該點(diǎn)盤旋，盤旋時(shí)間由制式時(shí)間確定。上傳航線到飛機(jī)： 將設(shè)置好的航線上傳給飛行器，點(diǎn)擊“上傳航線”之后，航線會在幾秒鐘之內(nèi)上傳到飛機(jī)，此時(shí)航點(diǎn)會顯

18、示為藍(lán)色，直到所有航點(diǎn)變藍(lán)，說明航線上傳完畢；如果個別航點(diǎn)沒有變化，可以再次選擇上傳，直到全部航點(diǎn)上傳成功。是否上傳成功可查看數(shù)據(jù)欄內(nèi)航點(diǎn)數(shù)與繪制航點(diǎn)數(shù)是否相同，如果相同說明本次航線上傳完畢，如果不同，必須再次選擇上傳，確保上傳成功。4、下載飛機(jī)航線驗(yàn)證：利用下載航線功能，可以將飛機(jī)當(dāng)前航線下傳，以驗(yàn)證飛行器預(yù)設(shè)航線是否正確上傳。實(shí)際操作中，可在當(dāng)預(yù)設(shè)航線上傳完成后，可選擇“”此鍵，刪除地面站顯示航跡（并不刪除飛行器上航跡），此時(shí)航點(diǎn)變紅，然后選擇“下載航線”，此時(shí)所有航點(diǎn)應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色。5、調(diào)整PID及飛機(jī)參數(shù)：點(diǎn)擊“調(diào)整PID及飛機(jī)參數(shù)”，出現(xiàn)以下對話框：圖28 選擇“調(diào)整PID及飛機(jī)參數(shù)”后

19、該對話框用來調(diào)整飛行器飛行過程中的參數(shù)，點(diǎn)擊“獲取”將獲得飛控所有的參數(shù)值。此對話框用于廠家測試，不推薦用戶使用。6、 手動啟動姿態(tài)解算：廠家測試功能飛行器在定位后（GPS達(dá)到5顆星以上）約2秒的時(shí)間內(nèi)自動解算姿態(tài)，在此過程中注意觀察姿態(tài)角度輸出便可。 手動啟動姿態(tài)解算用于廠家測試應(yīng)用，不推薦用戶使用。為了保證良好的姿態(tài)解算精度，CA2201的姿態(tài)解算算法要求起飛前在地面能定位達(dá)到5顆以上衛(wèi)星自動啟動姿態(tài)算法。飛機(jī)要大致保持不動（不要搬動、觸碰、著車，正常輕微的風(fēng)吹、搖擺則無影響）。啟動前，在橫滾和俯仰處顯示的姿態(tài)都一直是0，解算完成后，姿態(tài)才顯示出正確的姿態(tài)來，并且此后一直保持。7、清零陀螺

20、（僅設(shè)置狀態(tài)下有效）：客戶初次使用過程中，由于地域變化等原因，可能導(dǎo)致其輸出的角度有飄移現(xiàn)象，所以在地面調(diào)試中，選擇“進(jìn)入設(shè)置”，然后選擇“清零陀螺”，此時(shí)陀螺進(jìn)入清零過程，1分鐘后清零完成，該過程中需保持飛行器穩(wěn)定。若初次調(diào)試中姿態(tài)角度正常，則無需清零陀螺。8、點(diǎn)擊： 即 9、拖動：即 10、放大：即 11、縮?。杭?12、測距：即 13、畫航跡：即 ，快捷鍵“A”（英文輸入法下）,選擇該功能用于自主規(guī)劃航跡；14、高度空速清零：起飛前的高度空速清零；若飛行器在地面調(diào)試中，高度與空速欄的顯示與地面高度或空速相差較大，點(diǎn)擊此項(xiàng)用于高度與空速清零。15、飛控參數(shù)保存到文件，文件上傳到飛行參數(shù)：不

21、同的飛行器具有不同的飛行參數(shù)，為防止飛行參數(shù)意外丟失，利用此功能將參數(shù)保存至與地面站相同的路徑下，下次利用該參數(shù)時(shí)，點(diǎn)擊“文件上傳到飛行參數(shù)”，即可將保存的參數(shù)直接上傳至飛控；圖29 飛控參數(shù)的保存16、模擬飛行：用戶擁有一套飛控后，可以足不出戶進(jìn)行模擬飛行。系統(tǒng)通信正常后，選擇該功能進(jìn)入模擬飛行。17、選項(xiàng)：點(diǎn)擊“選項(xiàng)”，出現(xiàn)如下對話框：圖30 選項(xiàng)對話框選項(xiàng)設(shè)置包括：串口設(shè)置、范圍確認(rèn)、默認(rèn)地圖、航點(diǎn)設(shè)置、畫筆設(shè)置。（1）串口設(shè)置：點(diǎn)擊“配置”，彈出對話框如下：圖31 串口設(shè)置對話框可通過此對話框修改串口通訊的波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)等。為了建立與飛控的通訊，必須先正確設(shè)置串口。如果在飛控

22、開機(jī)，地面站軟件進(jìn)入監(jiān)視模式之后，地面站數(shù)據(jù)框內(nèi)沒有數(shù)據(jù)顯示，串口設(shè)置可能不正確，在設(shè)置對話框中設(shè)置正確的串口。 只要不進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，都必須先進(jìn)入監(jiān)視功能，才能執(zhí)行與飛控相關(guān)的操作。首先運(yùn)行程序，按下F2，進(jìn)入與飛控的通訊模式，此時(shí)程序才打開串口進(jìn)行通訊。（2）范圍確認(rèn)：范圍確認(rèn)對話框如下圖示，該對話框進(jìn)行確認(rèn)時(shí)間的間隔設(shè)置，如果時(shí)間設(shè)置為0秒，則禁用此功能。圖32 范圍確認(rèn)對話框（3）默認(rèn)地圖：選擇一張地圖作為默認(rèn)地圖，在下次運(yùn)行時(shí)自動打開該地圖。若地圖范圍過大，飛行范圍太小，可以將界面內(nèi)地圖設(shè)置為默認(rèn)地圖；（4）航點(diǎn)設(shè)置：對話框如下，設(shè)置航點(diǎn)參數(shù)。圖33 航點(diǎn)設(shè)置對話框航點(diǎn)設(shè)置對話框同“工

23、具”目錄下“編輯航線”功能類似，其中默認(rèn)高度、默認(rèn)開始拍照、提前轉(zhuǎn)彎量、制式航線序號、制式時(shí)間、打開關(guān)閉延時(shí)建議默認(rèn)值；航線延長距離與自動生成航線功能第6章自動生成航線與高級生成做詳細(xì)介紹。（5）畫筆設(shè)置：設(shè)置對話框如下，通過設(shè)置其中的內(nèi)容修改預(yù)設(shè)航線、飛行軌跡、飛行樣式、導(dǎo)向線、拍照地點(diǎn)等顯示圖形。圖34 畫筆設(shè)置對話框2.5.1.5 下傳數(shù)據(jù)下傳數(shù)據(jù)包括兩組：遙測數(shù)據(jù)和舵機(jī)數(shù)據(jù)。在調(diào)試過程中，點(diǎn)擊F2進(jìn)入通信狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)的下傳數(shù)據(jù)為遙測數(shù)據(jù)，即舵量、GPS等數(shù)據(jù)，如果飛行器的舵面顯示與實(shí)際舵面顯示相反則需選擇舵機(jī)數(shù)據(jù)，此時(shí)遙測數(shù)據(jù)停止接收，舵機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)整對話框出現(xiàn)，通過該對話框可調(diào)整舵

24、面正反。調(diào)整完舵面后，請選擇遙測數(shù)據(jù)，進(jìn)入遙測數(shù)據(jù)監(jiān)控狀態(tài)。1、遙測數(shù)據(jù)：飛行的數(shù)據(jù)和飛控的狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)（電壓，高度等）。2、舵機(jī)數(shù)據(jù)安裝CA2201飛控時(shí)，要將遙控器上的所有反向設(shè)置都去掉，然后在數(shù)據(jù)里的手控舵位里，顯示的數(shù)據(jù)應(yīng)該和遙控器上的操作一致，如下圖。圖35 遙控?cái)?shù)據(jù)顯示油門舵是收到小油門時(shí)顯示的數(shù)據(jù)也小，推到大油門時(shí)顯示的數(shù)據(jù)也大。 如果飛機(jī)上某個舵面是反向的，也不要在遙控器里設(shè)置反向，而是按如下操作：從地面站軟件菜單里選擇“下傳數(shù)據(jù)”->“舵機(jī)數(shù)據(jù)”，直到遙測數(shù)據(jù)那邊不再有數(shù)據(jù)和聲音，而成功顯示舵機(jī)數(shù)據(jù)，如下圖：圖36 舵機(jī)數(shù)據(jù)顯示 然后在需要反向的通道點(diǎn)一下“反向”，即打

25、上勾或去掉勾。最后，再選擇“下傳數(shù)據(jù)”->“遙測數(shù)據(jù)”，繼續(xù)監(jiān)測飛機(jī)的參數(shù)數(shù)據(jù)。 通常情況下地面站顯示“遙測數(shù)據(jù)”，若需要調(diào)整舵機(jī)數(shù)據(jù)，可以設(shè)定下傳數(shù)據(jù)為“舵機(jī)數(shù)據(jù)”，這樣可以動態(tài)的觀察舵機(jī)的混控情況和任務(wù)舵機(jī)、傘舵機(jī)的工作位置。如果再次選擇“遙測數(shù)據(jù)”，則回到“遙測數(shù)據(jù)”顯示狀態(tài)。2.5.1.6 捕獲圖37 捕獲菜單捕獲的數(shù)據(jù)包括：中立位、最大油門、最小油門、停車位、關(guān)傘位、開傘位、切斷傘位、不切傘位、舵機(jī)云臺橫滾中位，舵機(jī)云臺俯仰中位，擴(kuò)展任務(wù)位。飛行器初次安裝飛控時(shí)，需要捕獲各個舵位，通常捕獲舵位有中立位，最大油門位，最小油門位（該位不應(yīng)過小，以免油門過小發(fā)生空中滅車現(xiàn)象，一般選擇

26、55左右。），停車位，以及開關(guān)傘位。 捕獲的意義：以開關(guān)傘為例，由于安裝的不同原因，計(jì)算機(jī)并不知道把舵輸出到哪里是開傘或關(guān)傘，通過捕獲，就記錄了關(guān)傘位和開傘位，這樣，在需要開傘時(shí)，計(jì)算機(jī)就將舵輸出到捕獲的位置去。2.5.1.7 幫助選擇幫助菜單后，彈出幫助對話框，顯示關(guān)于CA2201無人機(jī)地面站的信息。圖38 幫助對話框2.6 工具欄工具欄各圖標(biāo)的意義如表1所示。表1 工具欄各圖標(biāo)示意按鈕功能剪切復(fù)制粘貼撤銷前進(jìn)擦除地面顯示航點(diǎn)但不擦除機(jī)載航點(diǎn)就地盤旋制式飛行數(shù)據(jù)所點(diǎn)即所到自動巡航鼠標(biāo)指針當(dāng)前地圖工具為平移。用手按住地圖并拖動，地圖顯示區(qū)域平移。右鍵取消狀態(tài)當(dāng)前地圖工具為放大，點(diǎn)擊地圖，將會以

27、點(diǎn)擊處為中心，放大地圖顯示。如果按住鼠標(biāo)不放，拉出一個矩形框，將此矩形框內(nèi)內(nèi)容放大到地圖顯示區(qū)域。點(diǎn)擊右鍵取消此狀態(tài)。當(dāng)前地圖工具為縮小，點(diǎn)擊地圖，將會以點(diǎn)擊處為中心，縮小地圖顯示。如果按住鼠標(biāo)不放，拉出一個矩形框，將此矩形框內(nèi)內(nèi)容縮小到地圖顯示區(qū)域。點(diǎn)擊右鍵取消此狀態(tài)。規(guī)劃航線測量距離，顯示起點(diǎn)與終點(diǎn)經(jīng)緯度以及兩點(diǎn)之間的距離開始回放暫停記錄停止回放記錄數(shù)據(jù)暫停記錄打印關(guān)于CA2201無人機(jī)地面站2.7 狀態(tài)欄界面左下角“坐標(biāo)”狀態(tài)欄，實(shí)時(shí)顯示鼠標(biāo)所指位置的經(jīng)緯度。界面左側(cè)的“儀表”和“數(shù)據(jù)”選項(xiàng)標(biāo)簽下面分別顯示不同的界面，顯示飛機(jī)運(yùn)行的基本狀態(tài)以及飛行航線長度及飛行距離等信息。數(shù)據(jù)：顯示界面

28、如圖40所示，顯示飛機(jī)飛行過程中的各種數(shù)據(jù)；儀表：顯示界面如圖42所示，以儀表的形式直觀的顯示飛行狀態(tài)；2.7.1 數(shù)據(jù)狀態(tài)圖39 數(shù)據(jù)顯示欄數(shù)據(jù)（圖39）狀態(tài)下，顯示信息可分為四部分：1、手控舵位顯示手動遙控狀態(tài)下的舵機(jī)狀態(tài)，包括以下四個舵機(jī)：（1）方向舵：負(fù)責(zé)飛行器航向的舵機(jī)輸出量；（2）副翼舵：負(fù)責(zé)飛行器橫滾的舵機(jī)輸出量；（3）升降舵：負(fù)責(zé)飛行器升降的舵機(jī)輸出量；（4）油門舵：負(fù)責(zé)飛行器油門的舵機(jī)輸出量。2、實(shí)際舵位飛行器在飛行狀態(tài)下，方向舵、副翼舵、升降舵、和油門舵四個舵機(jī)的實(shí)際輸出值。飛機(jī)上各舵面偏轉(zhuǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是舵機(jī)，舵機(jī)的接頭通常是3根線的杜邦線。其中電源和地向舵機(jī)提供轉(zhuǎn)動的電流，

29、信號線控制舵機(jī)朝哪個方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動多大。舵機(jī)的控制信號通常為PWM信號，即脈寬控制信號。具體的定義為：信號線平時(shí)為低電平，每隔20ms提升為高電平并持續(xù)一段時(shí)間，再降低到低電平，而后周期性的每隔20ms再升高為高電平一次。持續(xù)高電平的時(shí)間即對舵機(jī)進(jìn)行控制，一般持續(xù)時(shí)間為1.5ms時(shí)，舵機(jī)在中位不動，持續(xù)時(shí)間為2ms左右時(shí)舵機(jī)偏轉(zhuǎn)到一邊的最大行程，持續(xù)時(shí)間為1ms左右時(shí)舵機(jī)偏轉(zhuǎn)到另一邊的最大行程。高電平持續(xù)時(shí)間離1.5ms越大，舵機(jī)偏轉(zhuǎn)量就越大。我們通過輸出不同寬度的脈寬信號，就可以控制舵機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的動作。我們通過對遙控器的接收機(jī)出來的各個通道的信號脈寬進(jìn)行計(jì)數(shù)操作就可以知道遙控器的各個通道打了

30、多大的桿量。3、GPS數(shù)據(jù) 要實(shí)現(xiàn)自動飛行，飛控必須獲取飛行器飛行的位置、地速、空速、姿態(tài)等傳感器信息。首先最重要的是飛行器的位置，即經(jīng)緯度信息。CA2201采用的是ublox公司的LEA-5S芯片，支持4Hz數(shù)據(jù)更新。（1）經(jīng)度：飛行器當(dāng)前位置的經(jīng)度；（2）緯度：飛行器當(dāng)前位置的緯度；（3）GPS高度：飛行器當(dāng)前所處的GPS高度；（4）速度：飛行器當(dāng)前由GPS所測的速度；（5）航向角：GPS的航向角；（6）星數(shù)：GPS當(dāng)前搜星數(shù)；（7）時(shí)間：當(dāng)前時(shí)間顯示。4、其他數(shù)據(jù)（1）姿態(tài)角：重要參數(shù)，飛機(jī)起飛前一定要檢查該參數(shù)是否合理，此參數(shù)顯示飛機(jī)當(dāng)前的橫滾角度及俯仰角度；（2）拉補(bǔ)償：飛機(jī)拉桿補(bǔ)償

31、量；（3）PDOP值：GPS定位參數(shù)，該值越小表示定位越準(zhǔn)確；（4）飛行狀態(tài)：顯示飛行器當(dāng)前的控制狀態(tài)以及設(shè)置狀態(tài)，控制狀態(tài)分別為：手動、自動巡航、自動起飛、就地盤旋、所點(diǎn)即所到、制式狀態(tài)、半自動模式、設(shè)置狀態(tài)、請等待陀螺清零中；當(dāng)飛行器手操時(shí)顯示“手動”，切換為自動時(shí)該狀態(tài)顯示“自動巡航”，若設(shè)置了某點(diǎn)制式飛行，則顯示相應(yīng)制式狀態(tài)。若飛行器航線中設(shè)置了第一點(diǎn)為制式狀態(tài)，則飛行器在該點(diǎn)飛行時(shí)顯示制式狀態(tài)，此時(shí)處于自駕盤旋狀態(tài)，當(dāng)盤旋時(shí)間完成或選擇其他航點(diǎn)后，飛行器飛向下一點(diǎn)，此時(shí)進(jìn)入“自動巡航”狀態(tài)。圖40 飛行器狀態(tài)顯示界面（5）目標(biāo)編號：飛行器所要到達(dá)的航點(diǎn)編號；（6）變更目標(biāo)： 選擇飛行

32、器所要到達(dá)的航點(diǎn)，上傳給無人機(jī)，此航點(diǎn)編號不能超過總航點(diǎn)數(shù)；在實(shí)際飛行中，若要求飛行器改變當(dāng)前航線，可選擇與當(dāng)前不同的航點(diǎn)填入目標(biāo)編號，然后點(diǎn)擊變更目標(biāo)，飛行器便會飛向當(dāng)前上傳航點(diǎn)。（7）目標(biāo)橫滾角：飛機(jī)當(dāng)前狀態(tài)下偏離目標(biāo)航點(diǎn)的橫滾角度；（8）目標(biāo)俯仰角：飛機(jī)當(dāng)前狀態(tài)下偏離目標(biāo)航點(diǎn)的俯仰角度；（9）氣壓高度： 由壓力傳感器所測得的高度值；此參數(shù)為重要參數(shù)，飛行過程中，需要時(shí)刻注意該參數(shù)的變化。（10）預(yù)訂高度：預(yù)先設(shè)置的飛行高度；（11）實(shí)際空速：由壓力傳感器所測值計(jì)算得到的空速；（12）設(shè)定空速：最初設(shè)置空速值，不同的飛機(jī)設(shè)置不同的油門大小，一般設(shè)置在6090范圍內(nèi)；設(shè)置為0時(shí)，此時(shí)意味手動

33、控制油門。（13）目標(biāo)航向：根據(jù)飛機(jī)當(dāng)前的坐標(biāo)，計(jì)算出飛機(jī)所要到達(dá)的航點(diǎn)的航向；（14）航向差：飛機(jī)實(shí)際的航向與計(jì)算航向的差值；（15）航點(diǎn)/相片：總航點(diǎn)數(shù)及當(dāng)前照片數(shù)量；（16）偏航距：飛機(jī)實(shí)際飛行的航線與計(jì)算航線之間的偏離距離。（17）下向acc：下向加速度，正常狀態(tài)下約為一個g；（18）后向acc：后向加速度；（19）右向acc：右向加速度；（20）飛控電壓：飛控板電壓值，飛控板輸入電壓12V，檢測飛控電壓變化，如果太小則操作人員應(yīng)該控制飛行器回航；（21）點(diǎn)火電壓：發(fā)動機(jī)點(diǎn)火電壓監(jiān)控；（22）舵機(jī)電壓：舵機(jī)電壓監(jiān)控；（23）開機(jī)時(shí)間：從地面站啟動開始計(jì)時(shí)，作為開機(jī)時(shí)間；（24）起飛時(shí)間

34、：飛行高度第一次達(dá)到20m后，開始計(jì)算起飛時(shí)間；（25）離起飛點(diǎn)：飛機(jī)所處位置距離起飛點(diǎn)直線距離；（26）轉(zhuǎn)速RPM：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控。（27）待飛航程：總航程中剩余航程；（28）已飛航程：飛機(jī)飛過航程里程數(shù)。2.7.2 儀表狀態(tài)圖41 儀表數(shù)據(jù)顯示上面的四個儀表分別為航速（地速）、高度、地平儀（姿態(tài)）、轉(zhuǎn)速表。下面的3個柱狀圖分別為飛控電壓、舵機(jī)電壓、點(diǎn)火電壓，柱狀圖左邊的兩個框分別為電壓柱狀圖的最高最低電壓，當(dāng)不填的時(shí)候，默認(rèn)如上圖。用戶可隨時(shí)往上面根據(jù)安裝的電池?cái)?shù)據(jù)填寫（僅支持整數(shù)，不支持小數(shù)），以方便觀測電壓。2.8控制區(qū)域圖42 控制區(qū)域圖示界面最下方黃色區(qū)域?yàn)榭刂茀^(qū)域，控制區(qū)域用來操

35、作照相機(jī)、降落傘、發(fā)動機(jī)停車、接收機(jī)開關(guān)、設(shè)定飛行高度等。（1）開拍：開始自動拍攝圖片，進(jìn)行等距離的拍攝；（2）停拍：停止自動拍照；（3）手拍：點(diǎn)擊一次拍攝一張照片；（4）取照：提取照片數(shù)據(jù)，包含各種照片信息，如經(jīng)緯度、高度、飛機(jī)橫滾、俯仰角度等數(shù)據(jù)；在飛行任務(wù)完成后，停拍之后，選擇該鍵可下載照片數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)以.txt格式存放在地面站軟件安裝目錄下。注意該操作必須在拍攝完成后關(guān)閉飛控電源前，因飛控本身只是暫存照片數(shù)據(jù)，所以掉電后該數(shù)據(jù)失去，所以請?jiān)陉P(guān)電前下載。（5）進(jìn)入設(shè)置/退出設(shè)置：選擇此功能時(shí)，飛控處于設(shè)置狀態(tài)（此操作須在地面進(jìn)行）。 如果飛控需要陀螺清零處理與開關(guān)傘位的捕獲操作需要首先進(jìn)

36、入設(shè)置，然后進(jìn)行操作，當(dāng)清零陀螺與開關(guān)傘位捕獲完成后退出設(shè)置。（6）半自動：飛機(jī)處于半自動飛行狀態(tài)，飛機(jī)定高飛行，方向由手動控制，此功能用于測試應(yīng)用；（7）全自動：飛機(jī)全自主飛行；（8）開/關(guān)接收機(jī)：控制接收機(jī)的開關(guān)，當(dāng)處于開接收機(jī)狀態(tài)時(shí)，飛機(jī)可由遙控器控制，當(dāng)處于關(guān)接收機(jī)狀態(tài)時(shí)，飛機(jī)處于完全自主飛行； 在實(shí)際飛行中，手操階段必須保證接收機(jī)打開狀態(tài)，當(dāng)飛行器放遠(yuǎn)后，防止其他遙控器干擾飛行器正常飛行，建議關(guān)閉接收機(jī)。（9）開傘/危險(xiǎn)?。宏P(guān)閉發(fā)動機(jī)并打開降落傘； 注意該操作不可逆；點(diǎn)擊后出現(xiàn)如下對話框，選擇“是（Y）”，則執(zhí)行動作，選擇“否（N）”，撤銷該動作；圖43 選擇對話框（10）停車/危險(xiǎn)

37、?。宏P(guān)閉發(fā)動機(jī)；注意該動作同樣不可逆；（11）設(shè)置高度：設(shè)置飛行高度； 將所需高度輸入該選項(xiàng)，例如輸入100，即為預(yù)設(shè)高度100米，點(diǎn)擊“高度”，出現(xiàn)如下對話框：圖44 選擇對話框選擇“是（Y）”，觀察數(shù)據(jù)欄內(nèi)“預(yù)定高度”是否顯示“100”，若未顯示“100”，再次操作一遍，直到預(yù)定高度顯示輸入值，此時(shí)為設(shè)置高度成功。 若輸入高度低于“100”，例如輸入99，即為預(yù)設(shè)高度99米，點(diǎn)擊“高度”，出現(xiàn)如下對話框：圖45 選擇對話框此時(shí)若選擇“是（Y）”,則出現(xiàn)第二次提示對話框，如下所示：圖46 選擇對話框此功能為防止飛機(jī)飛行高度設(shè)置過低。（12）滑翔俯沖角：僅適用于發(fā)動機(jī)滅車后為了迫降時(shí)用，輸入合

38、適的角度，飛機(jī)以該角度俯沖滑翔降落，注意該操作不可逆。2.9地圖區(qū)域CA2201為用戶提供了非常方便的可視化操作界面，使得飛行任務(wù)編輯，飛行的監(jiān)視與實(shí)時(shí)修改任務(wù)變得非常方便。藍(lán)色框內(nèi)的區(qū)域?yàn)榈貓D區(qū)域，顯示電子地圖、航線、航點(diǎn)、飛機(jī)飛行軌跡。2.10、飛行控制方式無人機(jī)進(jìn)入自動飛行狀態(tài)時(shí)，首先到達(dá)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)點(diǎn)，如果預(yù)設(shè)從第一航點(diǎn)開始導(dǎo)航飛行，本飛控為方便操作可將一點(diǎn)設(shè)為制式飛行狀態(tài)，即在第一航點(diǎn)盤旋飛行，選擇下一航點(diǎn)后，飛機(jī)開始順次向下一航點(diǎn)飛行，當(dāng)飛完所有航點(diǎn)之后，自動飛向第一航點(diǎn)或第二航點(diǎn)（通過參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)），如回到第一航點(diǎn)則進(jìn)入制式盤旋飛行。無論是何種飛行模式，只要滿足了飛控達(dá)到航點(diǎn)的

39、判斷，目標(biāo)點(diǎn)就會順序下移。即使?jié)M足了達(dá)到其他航點(diǎn)的條件，飛控仍然以當(dāng)前目標(biāo)點(diǎn)為飛行目標(biāo)。到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)之后，任務(wù)舵機(jī)和相機(jī)根據(jù)設(shè)置動作。在飛行過程中，可以實(shí)時(shí)修改飛行的目標(biāo)點(diǎn)。如果修改的目標(biāo)點(diǎn)與當(dāng)前目標(biāo)點(diǎn)不同，則飛機(jī)立刻向修改的目標(biāo)點(diǎn)飛去；如果修改的目標(biāo)點(diǎn)與當(dāng)前飛行的目標(biāo)點(diǎn)相同，且正處于制式飛行中，則從新開始該點(diǎn)的制式飛行。如果上傳的修改航點(diǎn)正好是目標(biāo)點(diǎn)則飛機(jī)立刻朝新的目標(biāo)點(diǎn)飛去；如果在飛行過程中上傳修改了所有航點(diǎn)，則飛機(jī)朝目標(biāo)點(diǎn)新的位置飛去。2.11、飛行數(shù)據(jù)的記錄及回放打開地面站軟件，選擇菜單“文件數(shù)據(jù)接收”或者直接按F2，軟件將打開串口并進(jìn)入和飛控通訊的狀態(tài)。飛控發(fā)送“遙測數(shù)據(jù)”，軟件接收到

40、數(shù)據(jù)后，就會生成記錄文件名。格式：20080808080808.hj，分別是年月日時(shí)分秒。下傳的所有數(shù)據(jù)都存入記錄文件中。若需回放數(shù)據(jù)，則選擇菜單“文件數(shù)據(jù)回放”，軟件會跳出選擇回放文件的窗口，選擇需要回放的文件后進(jìn)入回放狀態(tài)。參看文件菜單的數(shù)據(jù)回放頁（P21）說明。2.12、相關(guān)功能介紹2.12.1、參數(shù)調(diào)整圖47 參數(shù)顯示該對話框用于設(shè)置飛行參數(shù)，不同的機(jī)體參數(shù)不同，建議用戶采用默認(rèn)參數(shù)，其中“拍照間隔距離”項(xiàng)用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置；（1）其中方向、副翼、俯仰到升降、高度到俯仰角共4個通道各有3個參數(shù)，分別為P、I、D，如圖：圖48 PID參數(shù)PID是自動控制理論里的一種控制方法，P

41、ID的意思分別代表了比例、積分和微分。具體是什么意思呢？解釋如下：    首先，我們有一個狀態(tài)量，這個狀態(tài)量在整個過程中，我們希望通過輸入一個控制量，使這個狀態(tài)量發(fā)生變化，并盡量的接近目標(biāo)量。比如，在航線控制中，狀態(tài)量是飛機(jī)當(dāng)前的飛行航向，目標(biāo)量是飛機(jī)為到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)而應(yīng)該飛行的目標(biāo)航向，控制量則是我們對其進(jìn)行控制的方向舵面，或橫滾角度。我們通過調(diào)整方向舵面、橫滾角度來控制飛機(jī)的當(dāng)前飛行航向，使之盡量接近為壓航線而應(yīng)該飛行的目標(biāo)航向。    那么我們?nèi)绾谓o出這個控制量，比如給哪個方向的、多大的方向舵量呢？最簡單的考慮，是按照當(dāng)前航向與目標(biāo)

42、航向的偏差大小來決定給多大的方向舵量：方向舵量p = P * （目標(biāo)航向 當(dāng)前航向）。這個方向舵量p，就是PID控制里的P部分，即比例部分。    那么，是不是只要有了P，我們的控制就完成了呢？實(shí)際上有了P，在大多數(shù)情況下，我們可以控制飛機(jī)朝目標(biāo)量去接近，但可能會出現(xiàn)一些情況，比如，當(dāng)飛機(jī)的安裝有偏差（我們稱之為系統(tǒng)誤差），導(dǎo)致我們輸出一個左5方向舵給舵機(jī)的時(shí)候，飛機(jī)才能直飛；當(dāng)不給方向舵，即方向舵放在中位時(shí)，飛機(jī)會右偏。我們想象一下這個時(shí)候如果只有P項(xiàng)控制會有什么后果：假設(shè)初始狀態(tài)是飛機(jī)飛行航向和目標(biāo)航向一致，按P輸出飛機(jī)方向舵應(yīng)該在中位。而這時(shí)候，由于系統(tǒng)安裝

43、誤差的存在，會導(dǎo)致飛機(jī)偏右，于是偏離了目標(biāo)航向，然后P項(xiàng)控制會輸出一個左舵，來修正航向偏差，剛開始的時(shí)候由于偏差量很小，輸出的這個左舵也很小，于是飛機(jī)繼續(xù)右偏，然后導(dǎo)致這個左舵加大，最終到達(dá)5，使飛機(jī)直飛，但這時(shí)候的飛行航向與目標(biāo)航向始終存在一個偏差，這就是P的局限，無法修正系統(tǒng)誤差。于是I項(xiàng)積分控制就出場了。I項(xiàng)的輸出這樣定義：方向舵量i = I * (偏差和)。偏差和是當(dāng)前航向和目標(biāo)航向的偏差，每計(jì)算一次累加一次，一直累加到上次的值，再加上這次計(jì)算時(shí)當(dāng)前航向和目標(biāo)航向的偏差。即這個偏差和是跟以前的累積誤差有關(guān)的。同樣是上面的例子，I項(xiàng)的效果就這樣體現(xiàn)：當(dāng)飛機(jī)飛行航向與目標(biāo)航向始終存在偏差時(shí)

44、，I項(xiàng)將這個值累加上，比如說是5度吧，于是在P項(xiàng)之上，再疊加一個I*5的修正量，增加了一個左舵，比如說是2，然后導(dǎo)致飛機(jī)的飛行航向與目標(biāo)航向的偏差會小一些。也許這一次計(jì)算輸出的控制量并沒有完全消除誤差，但下一次再計(jì)算時(shí)，如果還有誤差，于是會繼續(xù)再增加輸出控制量，使誤差再小，于是經(jīng)過多次計(jì)算后，使I項(xiàng)始終輸出一個左5的舵量，使誤差歸零。這就是I項(xiàng)的作用，消除系統(tǒng)誤差。    D項(xiàng)的意思是微分。為了便于解釋，我們假設(shè)不存在系統(tǒng)誤差，I項(xiàng)為0。比如當(dāng)目標(biāo)航向?yàn)?度，當(dāng)前航向?yàn)?0度時(shí)，根據(jù)P項(xiàng)作用，會輸出一個左舵，假設(shè)為左15吧，使飛機(jī)向左轉(zhuǎn)向，于是當(dāng)前航向逐漸減小，比

45、如減小到20度的時(shí)候，P項(xiàng)輸出的左舵也會減小到左10。那么，當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)到0度時(shí)，跟目標(biāo)航向一致時(shí)，P項(xiàng)輸出方向舵回到中立位，飛機(jī)是否就保持0度直飛了呢？答案是否定的。由于飛機(jī)的慣性，飛機(jī)在左轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生了一個左轉(zhuǎn)彎的速率，導(dǎo)致飛機(jī)航向回到目標(biāo)航向無偏差且方向舵回中后，仍然還會繼續(xù)左轉(zhuǎn)，然后產(chǎn)生負(fù)的偏差，P項(xiàng)再輸出右方向舵，然后再回中。如果P項(xiàng)合適，我們看到的就是一個逐漸收斂于目標(biāo)航向的飛行航向，即先左過頭，然后右過頭，再左過頭，再右過頭最后過頭量越來越小，最終到達(dá)目標(biāo)航向。而D項(xiàng)的作用，就是盡量消除這個過頭量，使之盡快貼近目標(biāo)航向。    D項(xiàng)的定義是：方向舵d =

46、D * (當(dāng)前狀態(tài)量 上一次的狀態(tài)量)。在這個例子中，當(dāng)飛機(jī)在從30度的航向，左轉(zhuǎn)彎到0度目標(biāo)航向的過程中，D項(xiàng)的輸出實(shí)際上是轉(zhuǎn)彎角速率的比例值，并且方向與P項(xiàng)相反，這樣當(dāng)飛機(jī)比較接近0度目標(biāo)航向時(shí)，由于P值已經(jīng)很小了，而這時(shí)候如果轉(zhuǎn)彎速率不小，D項(xiàng)就輸出一個右方向舵，抵消過快的轉(zhuǎn)彎速率，阻止飛機(jī)航向到達(dá)目標(biāo)航向后繼續(xù)沖過頭。    最后，方向舵量 = 方向舵量p + 方向舵量i + 方向舵量d，為完整的輸出。根據(jù)飛行的表現(xiàn)，通過對P、I、D系數(shù)的調(diào)整，最終使輸出的控制量能夠盡快的控制狀態(tài)量貼近目標(biāo)量，并消除系統(tǒng)誤差，避免過度震蕩。  

47、0; 在完整的固定翼飛控系統(tǒng)中，除了航向通道需要PID控制外，其余需要控制的通道還有：副翼舵->目標(biāo)橫滾角、升降舵->目標(biāo)俯仰角、目標(biāo)俯仰角->高度差、油門舵->空速、目標(biāo)航向->偏航距。（2）空速參數(shù)：圖49 空速參數(shù)設(shè)定空速：設(shè)定的目標(biāo)空速，一般設(shè)置為90；空速系數(shù)/100：空速和壓力的校準(zhǔn)系數(shù)，一般設(shè)為150。（3）各角度限制圖50 角度限制參數(shù)爬升角度限制為飛機(jī)需爬升時(shí)的最大仰角，設(shè)置太大時(shí)飛機(jī)在需要爬升時(shí)可能失速，設(shè)置太小時(shí)爬升速度可能很慢；俯沖角度限制為飛機(jī)需俯沖時(shí)的最大俯沖角；混滾角度限制為飛機(jī)要轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大修正量，當(dāng)使用副翼壓坡度轉(zhuǎn)彎時(shí)，該值為飛機(jī)

48、橫滾最大的橫滾角；當(dāng)不是使用副翼轉(zhuǎn)彎時(shí)（即方向舵轉(zhuǎn)彎時(shí)），該值為飛機(jī)方向舵的最大限制量；（4）安裝及控制參數(shù)圖51 關(guān)鍵控制參數(shù)安裝方式：該參數(shù)通常設(shè)置為0，即飛行器陀螺正裝；若反裝則設(shè)置為100； 是否混控：該參數(shù)通常設(shè)置為0，即飛行器常規(guī)布局；若升降副翼混控則設(shè)置為100；是否副翼轉(zhuǎn)彎：該值固定填為1，為副翼壓坡度轉(zhuǎn)彎。（5）其它參數(shù)圖52 其他參數(shù)自動起飛迎角：飛機(jī)自動起飛時(shí)在起飛段爬升時(shí)的爬升迎角，這個角度一般比巡航時(shí)的爬升迎角大一些。用在自動起飛，一般的用戶航拍不用。平放迎角：默認(rèn)值8；測控頻率：默認(rèn)值1或2，下載飛行數(shù)據(jù)頻率，單位：次/秒。拍照間隔距離：即在拍照啟動后每飛多遠(yuǎn)拍一張

49、照，單位為米。圖53 其他參數(shù)航點(diǎn)提前轉(zhuǎn)彎量：飛機(jī)到達(dá)離目標(biāo)點(diǎn)多少米時(shí)視為到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。盤旋半徑參數(shù)（米）：制式盤旋時(shí)的盤旋半徑。 2.13、任務(wù)載荷說明2.13.1正射云臺的安裝和調(diào)整在設(shè)置狀態(tài)下，遙控器的方向舵和升降舵可分別控制云臺的橫滾和俯仰，將其微調(diào)到合適的位置，然后從地面站軟件的“捕獲”菜單里，采集“舵機(jī)云臺橫滾中位”和“舵機(jī)云臺俯仰中位”，采集成功時(shí)地面站軟件會彈出對話框。根據(jù)云臺橫滾、俯仰的方向，確認(rèn)是否方向正確。如果補(bǔ)償方向反了，則在“下傳數(shù)據(jù)”->“舵機(jī)數(shù)據(jù)”里將CH7、CH8根據(jù)實(shí)際情況選擇反向。2.13.2 拍照功能的使用說明圖54 拍照控制鍵在地面站顯示的地圖下面，

50、有如上的一些按紐。當(dāng)按下“手拍”按紐時(shí)，相機(jī)快門線會控制相機(jī)拍照，這時(shí)候“數(shù)據(jù)”里顯示的“航點(diǎn)/相片”數(shù)里的相片數(shù)量會增加1，表示了飛控記載的相機(jī)拍照的數(shù)量。圖55 拍照張數(shù)對話框（前為航點(diǎn)數(shù)后為照片數(shù)）當(dāng)用戶在飛行過程中隨時(shí)按下了“開拍”按紐（一般由于通信的原因，為了確保按紐成功，可多按下幾次）后，飛控開始根據(jù)調(diào)整參數(shù)里的拍照間隔進(jìn)行自動拍照，比如該參數(shù)設(shè)置100，則飛控計(jì)算飛機(jī)飛行了100米就拍一張照片，“航點(diǎn)/相片”顯示的相片數(shù)會根據(jù)拍照動作增加，并不斷拍攝下去。當(dāng)用戶在飛行過程中按下了“停拍”后（同樣可多按幾次），停止按距離拍照，相片數(shù)不再增加。實(shí)際上，在任務(wù)規(guī)劃設(shè)置航點(diǎn)的時(shí)候，在航點(diǎn)

51、里相應(yīng)的屬性位置填入數(shù)字，也可使飛機(jī)自動到達(dá)某點(diǎn)后自動開始按距拍照，或自動停止按距拍照。比如我們希望飛機(jī)在飛到第3點(diǎn)后，從第3點(diǎn)往第4點(diǎn)飛的過程中開始拍照，我們可以編輯航點(diǎn)3的參數(shù)，將其“開始拍照”的位置填寫為1（默認(rèn)為100，無效）。我們又希望飛機(jī)到達(dá)第5點(diǎn)后停止拍照，于是編輯第5點(diǎn)的參數(shù)，將“開始拍照”填寫為0。在整個飛行過程中，飛控就自動到達(dá)第3點(diǎn)后開始按間距拍照，到達(dá)第5點(diǎn)后停止拍照。圖56 拍照設(shè)置對話框在拍照結(jié)束后，在飛機(jī)降落前或降落后，可對拍照的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取并記錄在文本文件里。條件是不能關(guān)閉電源，在地圖下方點(diǎn)“取照”，這時(shí)飛控會停止下發(fā)飛機(jī)參數(shù)，并下發(fā)照片的參數(shù)，根據(jù)照片數(shù)量花上

52、數(shù)秒至數(shù)十秒，地面站軟件會將其存在當(dāng)前目錄下的“照片數(shù)據(jù).txt”里。取照不影響飛控或遙控器對飛機(jī)的控制。照片數(shù)據(jù)里存的數(shù)據(jù)格式為從左至右：照片序號、緯度、經(jīng)度、氣壓高度、橫滾角度（左正右負(fù)）、俯仰角（仰正俯負(fù)）、航向角（正北為0順時(shí)針為正）、GPS海拔高度。2.13.3、半自動設(shè)置當(dāng)飛機(jī)正常飛行時(shí)，會顯示飛行狀態(tài)：圖57 飛行狀態(tài)飛行狀態(tài)可能為“手動”、“自動起飛”、“自動巡航”、“半自動模式”、“制式狀態(tài)”、“所點(diǎn)即所到”、“就地盤旋”等。在操作手將飛機(jī)切入自動后，一般顯示的是“自動巡航”，飛機(jī)在地面時(shí)則顯示自動起飛。如果用戶按下“半自動”按紐（為確保通信無誤，多按幾次），則狀態(tài)切換為“半

53、自動模式”。這時(shí)，飛機(jī)將放棄航線，雖然自動定高、自動保持平飛狀態(tài)、自動控制油門大小保持空速，但飛機(jī)的航向則不自動控制，而由用戶通過遙控器的方向通道進(jìn)行控制：即用戶打左副翼舵，則飛機(jī)左轉(zhuǎn)（根據(jù)設(shè)置的方向或副翼轉(zhuǎn)彎，飛機(jī)輸出左方向舵或壓左坡度），用戶打右副翼舵，飛機(jī)右轉(zhuǎn)。在“半自動模式”下，如果飛機(jī)飛出電臺控制范圍，在設(shè)置了參數(shù)（失去聯(lián)系后數(shù)秒內(nèi)返航）的情況下，飛機(jī)失去聯(lián)系達(dá)到秒數(shù)后，會強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為全自動模式，并將目標(biāo)航點(diǎn)設(shè)為起飛點(diǎn)，自動飛回頭頂。當(dāng)用戶按下“全自動”后，狀態(tài)切換為“自動巡航”，則飛機(jī)自動繼續(xù)回去走航線，全自主控制。2.13.4、高度調(diào)整圖58 高度調(diào)整開機(jī)后，飛控默認(rèn)根據(jù)規(guī)劃的航線

54、高度進(jìn)行定高。但用戶如果在“更改高度”輸入框里填入數(shù)字，并確認(rèn)上傳后，飛控會放棄航線設(shè)置的高度，而以用戶當(dāng)前輸入的高度為準(zhǔn)，實(shí)時(shí)調(diào)整飛機(jī)的飛行高度。當(dāng)用戶希望飛機(jī)回到設(shè)定的航線高度時(shí)，將“高度”輸入框里填0，并確認(rèn)上傳，于是飛機(jī)繼續(xù)按任務(wù)規(guī)劃的航線高度去飛行。2.13.5、開關(guān)接收機(jī)當(dāng)飛行器遠(yuǎn)離起飛點(diǎn)后，為防止其他遙控器干擾，建議關(guān)閉接收機(jī)。點(diǎn)擊“關(guān)接收機(jī)”后，GPS數(shù)據(jù)的時(shí)間顯示框內(nèi)有“RC關(guān)”顯示，通常開機(jī)狀態(tài)下，顯示“RC開”。兩種情況飛控會自動打開接收機(jī)，一為當(dāng)飛機(jī)到達(dá)第一點(diǎn)（起飛點(diǎn)）后會自動打開，二是當(dāng)失去聯(lián)系超過參數(shù)設(shè)置的最大聯(lián)系時(shí)間后，自動把目標(biāo)點(diǎn)設(shè)為起飛點(diǎn)，即回頭頂，也會自動打

55、開接收機(jī)，這樣保證了當(dāng)電臺出現(xiàn)失效時(shí)能自動打開接收機(jī)。2.13.6、開傘、停車功能開傘和停車按紐僅在將手動/自動開關(guān)切為自動時(shí)，或關(guān)閉接收機(jī)進(jìn)入自動飛行狀態(tài)時(shí)才有效，手動情況下無效。地面操作員要非常謹(jǐn)慎的確保不要誤點(diǎn)該兩個按紐。需要說明的是：在自動控制狀態(tài)，點(diǎn)擊“停車”按紐時(shí)（同樣為了保證通信的無誤，最好多按幾次按紐），油門通道會輸出采集的“停車位”，將車停掉，此后可以再按下“開傘”，將傘艙打開；而如果在沒有點(diǎn)擊“停車”的情況下直接點(diǎn)擊“開傘”，則飛控在開傘的同時(shí)，也會自動將發(fā)動機(jī)油門通道輸出停車位。2.13.7、自動生成及高級生成航線說明2.13.7.1 自動生成航線a航線編輯對話框右邊有一

56、個“自動生成”按紐；圖59 自動生成航線操作圖示1b在軟件的工具->選項(xiàng)里，“航點(diǎn)設(shè)置”卡里，右下的那個“自動生成航線間隔”，填寫正確的間隔，比如400米，即自動生成的航線平行間距為400米；圖60 自動生成航線操作圖示2c需要自動生成航線時(shí)，航線按如下的規(guī)則畫：只畫4個航點(diǎn)，其中第1、2點(diǎn)為航線的長邊，航點(diǎn)3為垂直邊（航線1-2和航線2-3在航拍時(shí)一般垂直，不過不垂直也可以自動生成航線），航點(diǎn)4對航線編輯不起作用，只是在生成完航線后還保留最后一個點(diǎn)，比如：圖61 自動生成航線操作圖示3點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，進(jìn)入航線編輯，按下“自動生成”，則出現(xiàn)：圖62 自動生成航線操作圖示4生成航線后，原來的第1點(diǎn)的位置是生成后的第2點(diǎn)。生成后的第1點(diǎn)為了用戶編輯方便，自動移動到原