内容推荐 本书是多旋翼飞行器的一本入门级教材,也是一本从原理到操作实践的手册。它首先介绍了多旋翼飞行器的基本概念、飞行原理、发展历史等内容;然后,对其系统组成以及机架、动力系统、通信系统、飞行控制系统等重要组成部分进行了详细介绍;最后,介绍了组装调试、操控和维护、行业应用和发展等知识。 总得来说,本书做到了理论讲解和实践操作的有机融合,做到了内容的全面与细致,也在处处讲解安全操作,培养读者的安全意识。我们也为本书配备了大量教学和实践操作视频,帮助读者更好地学习和掌握本书内容。 本书定位为面向本科低年级、高职等学生群体的多旋翼飞行器课程教材,同时也适合作为广大多旋翼飞行器爱好者的入门参考书。 目录 第1章 绪论 1.1 基本概念 1.1.1 常见飞行器的分类 1.1.2 无人驾驶飞行器和航空模型 1.1.3 飞行原理 1.2 多旋翼操控原理和性能评估 1.2.1 操控原理 1.2.2 性能评估 1.2.3 瓶颈 1.3 多旋翼发展历史 1.3.1 第一阶段(1990年以前):休眠期 1.3.2 第二阶段(1990-2005年):复苏期 1.3.3 第三阶段(2005-2010年):发展期 1.3.4 第四阶段(2010-2013年):活跃期 1.3.5 第五阶段(2013-2016年):爆发期 1.3.6 第六阶段(2016-2017年):回调期 1.3.7 第七阶段(2018年至今):爬升期 1.3.8 评注 1.4 本书的目的和写作结构 1.4.1 本书的目的 1.4.2 写作结构 思考题 第2章 系统基本组成 2.1 总体介绍 2.2 机架 2.2.1 机身 2.2.2 脚架 2.2.3 涵道 2.3 动力系统 2.3.1 螺旋桨 2.3.2 电机 2.3.3 电调 2.3.4 电源 2.4 通信系统 2.4.1 通信频率规范 2.4.2 数传 2.4.3 图传 2.4.4 遥控器和接收机 2.4.5 天线 2.5 飞行控制系统 2.5.1 自驾仪 2.5.2 地面站 2.6 载荷系统 2.6.1 吊舱和云台 2.6.2 激光雷达 2.6.3 正摄摄影与倾斜摄影 思考题 第3章 机架设计和参数测量 3.1 坐标系和欧拉角 3.1.1 坐标系 3.1.2 欧拉角 3.2 布局设计 3.2.1 机架布局 3.2.2 气动布局 3.3 结构设计 3.3.1 机架结构设计原则 3.3.2 减振考虑 3.4 重心和转动惯量测量 3.4.1 重心测量 3.4.2 转动惯量测量 3.5 本章实践 3.5.1 课堂实践:欧拉角实验 3.5.2 课堂实践:转动惯量测试实验 3.5.3 课外实践:自驾仪与机架的减振 第4章 动力系统配置和设计 4.1 问题描述 4.2 动力系统建模 4.2.1 螺旋桨建模 4.2.2 电机建模 4.2.3 电调建模 4.2.4 电池建模 4.3 性能估算 4.3.1 求解问题1 4.3.2 求解问题2 4.3.3 求解问题3 4.3.4 求解问题4 4.3.5 估算例子 4.4 动力系统设计 4.4.1 基本设计原则 4.4.2 动力系统匹配选型细则 4.4.3 设计目标 4.4.4 步骤 4.4.5 使用网站反向设计多旋翼 4.5 本章实践 4.5.1 课堂实践:电池的充放电测试 4.5.2 课堂实践:电调校准 4.5.3 课堂实践:拉力和力矩测试实践 4.5.4 课堂实践:动力系统的优化选型测试 4.5.5 课外实践:动力系统设计 4.6 附录 4.6.1 求解螺旋桨拉力系数和转矩系数的详细步骤 4.6.2 求解电机等效电压和电流的详细步骤 第5章 通信系统配置和测试 5.1 无线电通信原理 5.1.1 电磁波 5.1.2 通信系统的组成 5.1.3 频率与波长 5.1.4 调制与解调 5.2 遥控器和接收机 5.2.1 遥控器 5.2.2 接收机 5.2.3 遥控器和接收机的频率 5.2.4 遥控器和接收机的选购 5.2.5 遥控器和接收机的配置与测试 5.3 数据传输 5.3.1 数据传输基础 5.3.2 数据传输模块的选购 5.3.3 数据传输模块的配置和测试 5.4 图像传输 5.4.1 图像传输基础 5.4.2 图像传输设备的选购 5.4.3 图像传输设备配置和测试 5.5 自组网传输 5.5.1 自组网技术概述 5.5.2 自组网通信协议 5.5.3 无人机机群组网拓扑结构 5.6 本章实践 5.6.1 课堂实践:遥控器与接收机对频 5.6.2 课堂实践:遥控器设置 5.6.3 课堂实践:遥控器校准 5.6.4 课堂实践:数传设备的调试 5.6.5 课堂实践:数传设备的远距调试 5.6.6 课堂实践:图传设备的调试 5.6.7 课堂实践:图传设备的远距调试 第6章 自驾仪校准和姿态控制调试 6.1 传感器原理和校准 6.1.1 总体介绍 6.1.2 三轴加速度计 6.1.3 三轴角速率陀螺仪 6.1.4 三轴磁力计 6.1.5 气压计 6.1.6 超声波测距仪 6.1.7 雷达 6.1.8 全球卫星导航系统 6.1.9 摄像机 6.2 状态估计 6.2.1 滤波原理 6.2.2 姿态估计 6.2.3 位置估计 6.3 姿态控制和调试 6.3.1 动态系统的基本描述 6.3.2 PID原理和调试步骤 6.3.3 飞行模式 6.4 本章实践 6.4.1 课堂实践:加速度计校准 6.4.2 课堂实践:磁力计校准 6.4.3 课堂实践:滤波器参数调节 6.4.4 课堂实践:姿态控制PID调参 6.4.5 课外实践:GNSS系统实践 6.4.6 课外实践:滤波器实验 6.4.7 课外实践:PID调参实验 第7章 组装和位置控制调试 7.1 多旋翼组装 7.1.1 组装前的注意事项 7.1.2 多旋翼组装流程 |