北京韋加多旋翼植保無人機培訓(xùn)技巧手冊修訂版

石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院多旋翼植保無人機培訓(xùn)手冊石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院無人機工程技術(shù)研究中心2016年2月

目錄概述…………3法律法規(guī)…………3訓(xùn)練計劃…………4員工必讀…………5安全飛行…………6理論知識…………7實際操作…………9起降訓(xùn)練…………10主控系統(tǒng)…………11飛行過程中遇到的問題及解決方案……………13電機電調(diào)…………14備注………………16無人機駕駛飛機，簡稱無人機，利用無線電控設(shè)備和自備的程序控制裝置操控的不載人飛機。法律法規(guī)《中華人民共和國民用航空法》-飛行管理第七十三條在一個劃定的管制空域內(nèi)，由一個空中交通管制單位負責(zé)該空域內(nèi)的航空器的空中交通管制。第七十四條民用航空器在管制空域內(nèi)進行飛行活動，應(yīng)當取得空中交通管制單位的許可。第七十五條民用航空器應(yīng)當按照空中交通管制單位指定的航路和飛行高度飛行；因故確需偏離指定的航路或者改變飛行高度飛行的，應(yīng)當取得空中交通管制單位的許可。第七十六條在中華人民共和國境內(nèi)飛行的航空器，必須遵守統(tǒng)一的飛行規(guī)則。進行目視飛行的民用航空器，應(yīng)當遵守目視飛行規(guī)則，并與其他航空器、地面障礙物體保持安全距離。進行儀表飛行的民用航空器，應(yīng)當遵守儀表飛行規(guī)則。飛行規(guī)則由國務(wù)院、中央軍事委員會制定。第七十七條民用航空器機組人員的飛行時間、執(zhí)勤時間不得超過國務(wù)院民用航空主管部門規(guī)定的時限。民用航空器機組人員受到酒類飲料、麻醉劑或者其他藥物的影響，損及工作能力的，不得執(zhí)行飛行任務(wù)。第七十八條民用航空器除按照國家規(guī)定經(jīng)特別批準外，不得飛入禁區(qū)；除遵守規(guī)定的限制條件外，不得飛入限制區(qū)。前款規(guī)定的禁區(qū)和限制區(qū)，依照國家規(guī)定劃定第七十九條民用航空器不得飛越城市上空；但是，有下列情形之一的除外：（一）起飛、降落或者指定的航路所必需的；（二）飛行高度足以使該航空器在發(fā)生緊急情況時離開城市上空，而不致危及地面上的人員、財產(chǎn)安全的；（三）按照國家規(guī)定的程序獲得批準的。第八十一條民用航空器未經(jīng)批準不得飛出中華人民共和國領(lǐng)空。對未經(jīng)批準正在飛離中華人民共和國領(lǐng)空的民用航空器，有關(guān)部門有權(quán)根據(jù)具體情況采取必要措施，予以制止。訓(xùn)練計劃新學(xué)員來，先講解一下注意事項和規(guī)章制度，讓其初步了解多旋翼無人機，了解植保市場，講解與視頻相結(jié)合。開始飛行模擬器，周期為一周，主要目的為熟悉每個桿位的作用及柔和度。期間會進行落回起降點比賽，割氣球比賽，計算在成績的一部分。除此之外還會進行基本常識、法律法規(guī)與遙控器說明書為主的筆試題，相加為第一次考試成績，此作為第一次考試。模擬器結(jié)束后，開始飛行教練機（小型四旋翼無人機），周期為五天左右。由組長帶領(lǐng)，講解如何操作及訓(xùn)練目的，組長為負責(zé)人，訓(xùn)練目的為實際操作飛機，從模擬器到實際飛行的一個過渡，更加適應(yīng)實操飛行，為植保機飛行訓(xùn)練做好鋪墊，此為植保機飛行的一個基礎(chǔ)準備。期間會學(xué)習(xí)不同電池的充電方法及充電模式，了解飛機內(nèi)部的基本構(gòu)造與一些基本常識。此外，在平常不訓(xùn)練的情況下，在模擬器上練習(xí)直升機（JRVibe50）。要求熟練掌控直升機。之后會進行第二次考試。教練機結(jié)束后，開始飛行植保機，周期為三十天左右。由組長帶領(lǐng)飛行，按照劃定的場地與航線開始進行植保機飛行訓(xùn)練，這也是對心理素質(zhì)的一個考驗。飛行期間會學(xué)習(xí)到植保機的維修、基本參數(shù)、性能、調(diào)節(jié)噴頭、電腦軟件調(diào)參等一系列知識。之后由空載過度到加水飛行，模擬撒藥飛行。當然這一切都需要靠個人的努力，多訓(xùn)練，多提問，飛行時間長的人自然飛行技術(shù)會很優(yōu)秀，希望大家都積極努力。為自己，更為韋加，創(chuàng)造美好明天。員工必讀1.因不當使用造成的直接和間接損失我公司概不負責(zé)。2.飛行時間少于一周期，禁止進行任何與植保無人機相關(guān)的操作。如有需要必須有飛行時間大于四周期的人員陪同進行。3.遠離人群！安全永遠放在第一位，一切安全第一！4.飛速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳十分危險，請您遠離運行中的無人機，飛行中遠離人群、建筑物、高壓線。5.嚴禁在下雨時飛行！水和水汽會從天線、搖桿等縫隙進入發(fā)射機并可能引發(fā)失控。6.嚴禁在有閃電的天氣飛行！這是非常非常危險的！7.一定要保持飛機在自己的視線范圍之內(nèi)飛行。8.不可穿容易卷入部件的寬松衣服作業(yè)。9.在周圍100米范圍無安全降落點不能進行作業(yè)。作業(yè)結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉動力電源和遙控器電源。當植保機出現(xiàn)緊急狀況時，應(yīng)將植保機以最快方式飛離人群，并盡快降落或迫降。10.請避免在遙控器和接收機之間出現(xiàn)障礙物，2.4GHz的無線電波幾乎是以直線傳播的。11.在遙控器電池組的電壓較低時，不要飛得太遠，在每次飛行前都需要檢查遙控器和接收機的電池組。不要過分依賴遙控器的低壓報警功能，低壓報警功能主要是提示您何時需要充電，沒有電的情況下，會直接造成飛機失控。12.當你把遙控器放在地面上的時候，請注意平放而不要豎放。因為豎放時可能會被風(fēng)吹倒，這就有可能造成油門桿被意外拉高，引起動力系統(tǒng)的運動，從而可能造成傷害。13.操作飛機之前，首先要保證飛機的電池及遙控器的電池有充足的電，之后才能進行相關(guān)的操作。14.安裝和使用遙控模型需要專業(yè)的知識和技術(shù)，不正確的操作將可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或者人身傷害。15.要避免發(fā)射機的天線指向模型，因為這樣是信號最弱的角度。要用發(fā)射機天線的徑向指向被控的模型，并應(yīng)避免遙控器和接收機靠近金屬物體。16.如果發(fā)生了模型墜落、碰撞、浸水或其他意外情況，請在下次使用前做好充分的測試。17.請讓模型和電子設(shè)備遠離兒童。18.警告：酒后、睡眠不足、病患、孕婦、未滿18周歲、未獲得我公司培訓(xùn)資質(zhì)證書者禁止操作。安全飛行1.禁止無人機越過頭頂飛行。2.禁止進行花樣表演飛行。3.禁止切換模式飛行，強烈建議GPS姿態(tài)下飛行。4.訓(xùn)練期間飛行范圍在目視視距內(nèi)半徑20米、相對高度低于5米范圍內(nèi)進行。5.其他部分請參考新員工必讀部分。6.飛行器所用電池為Lipo6s,誤操作會導(dǎo)致電池瞬間聚燃！對人身和機體造成嚴重威脅。我們會用實驗視頻來說明。7.運行中的螺旋槳是非常危險的！我們會用實驗視頻來說明。

天氣因素：雨天嚴禁飛行；風(fēng)力大于4級的天氣暫緩作業(yè)，風(fēng)力大于6級的天氣嚴禁作業(yè)。

地理因素：作業(yè)田塊周界10米范圍內(nèi)無人員居住的房舍。作業(yè)田塊周界10米范圍內(nèi)無防護林、高壓線塔、電桿等障礙物。作業(yè)田塊中間無影響飛行安全的障礙物或影響飛行視線的障礙物。作業(yè)田塊周界或田塊中間有合適飛機的起落點。作物高度應(yīng)低于操作人員的視線，能夠觀察到飛機飛行姿態(tài)。作業(yè)田塊應(yīng)有適合操控人員行走的道路。理論知識1、飛行原理為方便理解我們以四旋翼無人機為例。和傳統(tǒng)直升機的區(qū)別在于不需要有槳葉的偏轉(zhuǎn)，而是通過不同螺旋槳間的差速實現(xiàn)上升，下降，轉(zhuǎn)向等動作。下列圖中我們假定旋翼機的前進方向為圖中箭頭方向。1.1圖A展示的是旋翼機左轉(zhuǎn)時螺旋槳的工作方式。2、4號螺旋槳順時針轉(zhuǎn)速增大，1、3號螺旋槳逆時針轉(zhuǎn)速減小。從而對機身產(chǎn)生和其轉(zhuǎn)動方向相反的反向扭力使機身逆時針旋轉(zhuǎn)，向左偏航。AB1.2圖B展示的是旋翼機右轉(zhuǎn)時螺旋槳的工作方式。1，3號螺旋槳逆時針轉(zhuǎn)速增大，2、4號螺旋槳轉(zhuǎn)速減小，從而對機身產(chǎn)生和其轉(zhuǎn)動方向相反的反向扭力使機身順時針旋轉(zhuǎn)，向右偏航。圖C展示的是旋翼機上升時螺旋槳的工作方式。四個螺旋槳同時增大轉(zhuǎn)速從而對機身產(chǎn)生向上的升力使直升機向上升起。CD圖D展示的是旋翼機向右滾動時螺旋槳的工作方式。由于旋翼機自身反向扭力受到四個螺旋槳的共同作用，因此通過合理的調(diào)節(jié)四個螺旋槳的轉(zhuǎn)速可以使旋翼機的反向扭力為零而致使旋翼機向某個方向翻滾。同對角線的一對螺旋槳中的一個增大一定轉(zhuǎn)速，另一個減少一定的轉(zhuǎn)速將會使旋翼機翻滾或者俯仰從而引發(fā)翻滾角或俯仰角的變化。四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)形式如圖所示，電機1和電機3逆時針旋轉(zhuǎn)的同時，電機2和電機4順時針旋轉(zhuǎn)，因此當飛行器平衡飛行時，陀螺效應(yīng)和空氣動力扭矩效應(yīng)均被抵消。四旋翼飛行器有下列優(yōu)勢：各個旋翼對機身所施加的反扭矩與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此當電機1和電機3逆時針旋轉(zhuǎn)的同時，電機2和電機4順時針旋轉(zhuǎn)，可以平衡旋翼對機身的反扭矩。實際操作各種電池及充電及注意事項1.警告：(1)406DUO為雙端口充電器，并不意味著可以給任意組態(tài)的兩組電池進行充放電！必須遵循：兩個電池組沒有任何外部電氣連接，否則將燒毀充電器或電池組。例如：對12S的電池包充電，就必須拆分成2個獨立的6S進行充電，切不可以兩個6S串聯(lián)在一起就分別接充電器的CH-1,CH-2進行充電。(2)406DUO輸入電源不能快速大幅度波動的，這樣可能造成輸出過流，極端的情況下會燒毀充電器或?qū)﹄姵睾洼斎腚娫丛斐蓳p害。例如：要根據(jù)輸入電源的規(guī)格設(shè)置充電器的輸入保護電流和電壓，以免引起電源過載。有些電源過載保護，就會產(chǎn)生電壓的大幅波動。2.提示：目前機庫已建立起充電標準，請按照各類電池型號在各自充電區(qū)充電存放。電池類型充電模式充電電流充電電壓遙控電Lipo3sBalance11.1V主控電Lipo3sBalance11.1V動力電Lipo6sBalance20A22.2V起降訓(xùn)練1.檢查機體整體是否結(jié)構(gòu)完整，各個連接件螺絲是否穩(wěn)固無松動。2.檢查GPS方向朝向機頭無松動。3.檢查螺旋槳安裝方向與設(shè)定方向一致,槳面無破損、裂痕。4.機體起飛位置應(yīng)放置于遠離磁場干擾且相對水平位置。5.開啟遙控器，遙控器電池電量充足，遙控器資料與機體編號一致。6.切所有控制開關(guān)在初始位置（0位）。確認4個方向的微調(diào)均為07.確認動力電池充滿，飛控電池電壓在3.8v以上，且兩個電池都插入電池電量警報器（BB響），電池電量警報器設(shè)定于3.6V。8確認電池綁牢無松動，先接通接通飛控電再接通動力電。9.檢查衛(wèi)星數(shù)量是否7顆以上（紅燈不閃，只閃紫燈），模式開關(guān)為GPS。10.加注藥液，加注液量不得超過藥倉指導(dǎo)線。11.檢查水泵及各噴頭工作是否正常，如有噴頭堵塞應(yīng)疏通。12.操作人員退至飛行器3米外，且確認飛行區(qū)域已清場。方可掰桿解鎖起飛，進行正常的植保作業(yè)13.飛行器降落后，先斷開動力電源，再斷開飛控電源，最后方可關(guān)閉遙控器。主控系統(tǒng)圖圖1GPS與指南針模塊您首先應(yīng)該使用環(huán)氧樹脂AB膠組裝GPS支架。?先把支架安裝在飛行器的中心盤上，然后把GPS固定在支架的頂盤上（您可使用內(nèi)附的3M膠紙固定）。GPS對于震動干擾敏感，所以要把支架置于至少遠離螺旋槳10厘米處。將有DJI標記的一面朝上，箭頭指向飛行器的正前方。GPS與指南針模塊為磁性敏感設(shè)備，應(yīng)遠離所有其他電子設(shè)備。電源管理模塊（PMU）PMU是一種高低集成的針對便攜式應(yīng)用的電源管理方案，即將傳統(tǒng)分立的若干類電源管理器件整合在單個封裝內(nèi)，可實現(xiàn)更高電源轉(zhuǎn)換效率和更低功耗及更少組建數(shù)適應(yīng)縮小版及空間。PMU沒有特殊安裝要求。使用電源模塊連接線連接電池，電源管理模塊和電調(diào)?？蛇x用2S-6S鋰聚合物電池。在固件升級和調(diào)參過程中，出于安全考慮，請斷開電調(diào)和電池連接線。請確保電源管理模塊周圍空氣流通，散熱快。主控器(圖1)主控器的安裝沒有方向要求。選擇合適的位置安裝以便減少電調(diào)延長線的使用。請確保主控器的所有端口都不被遮擋，方便布線。IMUIMU是測量物體三軸姿態(tài)角以及加速度的裝置IMU（慣性測量單元）最好靠近飛行器重心位置安裝，這里震動相對較小。IMU上標有箭頭的一面朝上，按您的需要將箭頭指向飛行器的正前/正后/正左/正右方向。IMU需與機身保持平行，可用雙面膠固定。請勿倒置安裝IMU。請勿覆蓋IMU上的散熱孔，應(yīng)保持其通暢、清潔。請經(jīng)常檢查雙面膠，確保IMU安裝牢固。IMU模塊不防水、不防油。詳情請參照WK-M說明書。LED指示燈將LED指示燈安裝在飛行器的合適位置上并遠離GPS，不要將其安裝在其他電子設(shè)備上。確保在飛行過程中能看到指示燈。（將LED指示燈安裝在飛行器的合適位置上并遠離GPS，不要將其安裝在其他電子設(shè)備上。確保在飛行過程中能看到指示燈）。飛行過程中遇到的問題及解決方案飛行中遇到航向偏首先確定機頭是不是正，如果機頭不偏，檢查GPS方向。如果飛機航向偏右，把GPS箭頭向左偏一個小角度然后試飛。向左偏同理。飛機中飛機漂移厲害把飛機重新校磁（磁羅盤校準：當飛行移動30km以上，或飛行器硬件有任何改動時，則應(yīng)對飛行器進行磁羅盤校準。（其具體方法是反復(fù)撥動模式開關(guān)7-10次，待LED指示燈成藍色時，雙人水平抬起機體，勻速緩慢的水平旋轉(zhuǎn)機體360°，待LED指示燈變?yōu)榫G色時，機頭朝正下方，水平旋轉(zhuǎn)約360°，待LED指示變?yōu)榘咨?，校準完成。）。并檢查GPS是否松動。飛行中有電機停轉(zhuǎn)當飛機在空中電機停轉(zhuǎn)，這時飛機會在空中自旋，首先不要慌，這時飛機還可以控制（通過返航點）。千萬不能迫降，如果迫降不成功可能會有嚴重的后果。請將遙控器左上角B開關(guān)撥至2位，拉升降舵則返回回航點。然后慢慢降落。若果失效，請交給有經(jīng)驗的飛手操作。飛行中遇到飛機打顫這是電機瞬間停轉(zhuǎn)然后又從新啟動，姿態(tài)就像人打嗝一樣。這時不要慌，雖然飛機有故障，但是對飛行影響不大，把飛機飛到安全距離，觀察哪個電機有問題，找到原因后降落，及時更換電機電調(diào)。電機電調(diào)無人機采用的是無刷電機，無刷電機使用的是三相交流電，和有刷電機不同，沒有電刷，所以效率大大提高。有刷電機不需要電調(diào)也可以啟動，只要正負極和電池相連即可。但無刷電機的啟動必須需要無刷電調(diào)。無刷電調(diào),就是把電池的直流電引入,在將其轉(zhuǎn)化為三相交流電,引出至無刷電機。同時,無刷電調(diào)一般還肩負著調(diào)節(jié)電流大小,以及為其他設(shè)備供電的任務(wù)。一般來說,無刷電調(diào)有六個輸入輸出端,其中兩個分別接電源的正負極;另外三個接無刷電機,還有一個是信號線,連接收機控制電流大小。接好之后推下油門,注意慢點,千萬別轉(zhuǎn)的太快,剛剛起動就好,然后看下電機的轉(zhuǎn)動方向是不是對的,如果反了,把任意兩根線對調(diào)一下就可以了。如何校準電機行程量？電調(diào)？（以天地飛9通為例）

首先打開遙控器，將電調(diào)信號線插入接收機位置3，取5V干