实践飞行操纵手册

实践飞行操纵手册前言随着多旋翼无人机的应用日趋广泛，多旋翼无人机的入门门槛越来越低，“到手飞”、个人航拍机等对操作人员的要求几乎是零，对毫无基本常识和经验的人来说也可以操作。但这些都为人身和财产安全埋下了巨大的隐患，出于以上考虑，本手册阐述了多旋翼无人机的基本原理、总结了飞行过程中的注意事项、操作方法、以及如何规避风险。这是一本适合飞行初学者的手册，旨在普及航空知识、和飞行常识等基本理论，根据经验提出在飞行中应该注意的问题和如何规避风险、应急处置等。说明免责申明任何用户在使用本产品之前，请仔细阅读本声明，严格遵守本手册进行实践飞行操纵多旋翼无人机，一旦使用本产品，即视为对本声明全部内容的认可和接受。确保多旋翼无人机供电系统及其他功能模块插线正确，并使飞行器远离人群和易损、易碎及危险物品。使用本手册时，因下列原因造成人身伤害，财产损失等（包括直接或间接损害），熙祥航空不承担赔偿责任：飞行员在饮酒、吸毒、药物麻醉、头晕、乏力、恶心等与其他身体或精神状况不佳的情况下，造成损害。飞行员的主观故意造成人身伤害、财产损失等。因事故发生而引起的任何有关精神损害的赔偿。未按本手册的正确引导对无人机检查或操控。自行改装或更换熙祥航空生产的配件或零件，至使整个飞行器运行不良而造成的其他损害。飞行员操作失误或主观判断失误造成的损害赔偿。飞行器自然磨损（飞行时间达到100小时以上）、朽蚀、线路老化等造成飞行器本身的运行不良。飞行器发出异常警报（例如红灯快闪），仍不降落，导致飞行器坠落。明知飞行器处于非正常状态（如进水、油、土、沙等其他不明物质以及未测试完成，主要部件发生明显故障、配件存在显而易见的缺损或缺失），仍然强制飞行，而造成的损害。如果飞控不支持本手册中使用的功能，请跳过相关部分（手册以NAZAMV2飞控为例）。一、多旋翼的系统组成及概述1、 多旋翼无人机的分类按轴数分有三轴、四轴、六轴、八轴甚至十八轴等；按各轴的布局形状来分有四轴X型、四轴十字型等，X型的操纵型要比较好；按电机个数分有三旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼甚至十八旋翼等；要大家明确一点是轴和旋翼一边情况下是相同的，有时候也是不同的，比如四轴八旋翼；是将四轴上每个轴上下各安装一个电机构成八旋翼。本教材只要以NAZA-Mv2飞控四旋翼为主。2、 多旋翼无人机的系统组成及概述2.0四旋翼的概述及原理：>四轴（多轴）飞行器也叫四旋翼（多旋翼）飞行器，它有四个（多个）螺旋桨，四轴（多轴）飞行器也是飞行器中结构最简单的飞行器了。前后左右各一个，其中位于中心的主控板（飞控系统）接收来自于遥控发射机的控制信号，在收到操作者的控制信号后进行判断处理后再输出信号去控制四个电调，电调再把控制命令转化为电机的转速，以达到操作者的控制要求。根据所安装的飞控系统来确定电机的转动顺序和螺旋桨的正反，机械结构上只需保持重量分布的均匀，四电机保持在一个水平线上，可以说结构非常简单，做四轴的目的也是为了用电子控制把机械结构变得尽可能的简单。多旋翼各模块的功能用途：多旋翼无人机组诚机身起落架马达■电调电血FFE1.1机身起落架马达■电调电血FFE1.1摞旋桨遥控装置数据链跑机身：机身是大多数设备的安装位置，也是多旋翼无人机的主体，也成为机架。起落架：多旋翼无人机唯一和地面接触的部位。电机：是多旋翼无人机的动力系统，提供升力，推力等。电机四个数字的含义：2212电机、2018电机等等，这表示电机的尺寸。不管什么牌子的电机，具体都要对应4位这类数字，其中前面2位是电机转子的直径，后面2位是电机转子的高度。注意，不是外壳。简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。无刷电机KV值定义：转速/V,意思为输入电压增加1V（电压），无刷电机空转转速增加的转速值。例如：1000kv电机，外加1v电压，电机空转时每分钟转1000转，外加2v电压,电机空转就2000转了。电调：电子调速器，将飞控的控制信号，转变为电流信号，用于控制电机转速。电池：是电动多旋翼无人机的供电装置，给电机和机载电子设备供电。螺旋桨：安装在电机上，多旋翼无人机安装的都是不可变总距的螺旋桨，主要指标有螺距和尺寸。桨的指标是4位数字，前面2位代表桨的直径（单位：英寸，1英寸=254毫米）后面2位是桨的螺距。正反桨：四轴飞行为了抵消螺旋桨的自旋，相邻的桨旋转方向是不一样的，所以需要正反桨。正反桨的风都向下吹。适合顺时针旋转的叫正桨、适合逆时针旋转的是反桨。飞控：包括陀螺仪、加速度计、电路控制板、各外设接口。遥控装置：包括遥控器和接收机，接收机装在机上。GPS模块：测量多旋翼无人机当前的经纬度、高度、航迹方向、地速等信息。一般在GPS模块中还会包含地磁罗盘（三轴磁力计）：测量飞机当前的航向。2.1.10数据链路：数据链路包括数传和图传。数传就是数字传输，数传终端和地面控制站（笔记本或手机等数据终端），接受来自飞控系统的数据信息。3、 基本运动状态如图1.2：（齐果比运动国（齐果比运动国1J 电行署沿推自fl度対运动g：前巨运孟二、飞行前的准备1、 建议：飞行时请在空旷无人处练习，建议您在专用的飞行场地飞行。飞行时请保证飞机在视野范围内，且不要距自己过近。飞行时请不要猛烈操作遥控杆，建议柔和操纵遥控杆。飞行时不要尝试将油门杆推到最高或拉到最低。请勿在恶劣环境下飞行。切勿在饮酒、疲劳或其他精神状态不佳的情况下进行任何操作。请遵守当地法律法规。2、 动力电池的准备：多旋翼无人机动力电池的特性：a、 特性：锂聚合物电池充满电的电压是4.2伏。放完电的电压是3.0伏。充电不超过4.2伏；放电不超过3.7伏非常重要，超限度充放电会损坏电池；b、 电池放电能力计算：电池容量*放电C数=放电电流以容量5000mAh45C放电c数计算：5Ah*45=225A；c、 锂聚合物电池可根据单节电池电压判断剩余电量：10%=3.68v20%=3.75v30%=3.7v40%=3.81v50%=3.85v60%=3.88v70%=3.94v80%=4.00v90%=4.10v100%=4.20v电池充电操纵流程a、 准备：熙祥教学用机电池3s2200mah5c充电25c放电、熙祥专用平衡充电器（icharger406DUO）；b、 电池连接充电器：把电池的主输出电源线（即两根粗的）正确的插入充电器的主输出口；接着把电池平衡头Gs电池对应的有4根线的平衡头）插入充电器4针的平衡板插座；c、 充电电流参数设置：初始页面按下STOP-START-1弹出电池类别选择；旋转旋钮到LiPo；按下旋钮选择Lipo；接着按下TAB/SYS键进入Manage页；旋转旋钮到Current项，按下旋钮再旋转旋钮设置2.2A（即1C充电）充电电流，到此为止充电电流设置完成，在旋转旋钮到statr按下，充电器开始充电。3、准备遥控器型号：futabaT14SG；镍氢电池特性：满电电压7.0v，放完电电压5.8v，满电的可以使6个小时;充电方法：使用原装充电器充电；3.4遥控器设置：a、建立新模型的同时模型类型选固定翼模式，该模式下通道设置为默认；b、 根据接收机型号选择合适的发射制式，R7008SB接收机选择FASSTest-14CHc、 给模型命名xxx；d、 进入FUNCTION（功能设置）修改CH5（自动悬停）为SE开关；e、 进入FUNCTION（功能设置）修改CH6（自动悬停）为SF开关；f、操作FAILSAFE失控保护）功能设定油门3通道0%（油门中立）5通道-100%（自动悬停）通道+100%（返航降落）目的是在失控后设定多旋翼启用返航降落功能；g、 进入舵机反向（REVERESE）修改三通道为反向（REV）。4、 多旋翼无人机的准备：熙祥教学用450四轴教学机一架；5、 地面站的准备：PC或者手机带有蓝牙一台，装有NAZA-MV2地面站。三、飞行前检查A在操作无人机飞行前应对无人机的各个部件做相应的检査，无人机的任何一个小问题都有可能导致在飞行过程中出现事故或损坏。因此在飞行前应该做充足的检查，防止意外发生。1、遥控器的检查各开关是否复位；本次飞行无人机选择模型是否正确；各通道输入是否正确；检查遥控器设置是否正确，各档位是否处在相应位置，各摇杆微调是否为0,上电前油门应处亍最低位置。电池电量是否满足本次飞行。2、电池电量检查并填写记录>使用专用测电器，或者万用表测出电本次飞行电池的电压判断是否是满足本次安全飞行，并做相关记录。3、飞行前检查事项遥控器各开关位置，电池电压。检查螺旋桨是否完好，表面是否有污渍和裂纹等（如有损坏应更换新螺旋桨，以防止在飞行中飞机震动太大导致意外）。检查螺旋桨旋向是否正确，安装是否紧固，用手转动螺旋桨查看旋转是否有干涉等。检查机架是否牢固，螺丝有无松动现象。各轴机臂是否锁紧。检查飞行器的重心位置是否正确。GPS支撑杆是否锁紧。检查各个接头是否紧密，插头焊接部分是否有松动、虚焊、接触不良等现象（杜邦线，XT60，T插头，香蕉头等）。检查遥控器通道对应是否正确。>检查各电线外皮是否完好，有无刮擦脱皮等现象。检查电子设备是否安装牢固，应保证电子设备清洁，完整，并做好一些防护（如防水、防尘等）。检查电子罗盘、IMU等的指向是否和飞行器机头指向一致。检查电池有无破损，鼓包胀气，漏液等现象（如出现上述情况，应立即停止飞行，更换电池），测量电池电压容量是否充足。飞行空域是否安全。注：如本次飞行场地和上一次飞行场地有较大变动时，建议起飞前重新做磁罗盘校准。四、通电后的检查>CH5为飞行模式切换开关（遥控器SE开关），飞控系统的检查先开遥控器，再接通飞行器电源！在系统通电5秒内，请勿大幅度晃动飞行器，等待系统初始化。正常闪灯序列疋）。接下来，可能会有4下黄灯快闪（d），4下黄灯快闪（勞龟**）期间无法启动电机（飞行器进行预热）。4下黄灯快闪消失后。拨动遥控器上的控制模式开关，观察LED指示灯，确保其工作正常。例如您看到闪灯情况为***，说明当前控制模式处于姿态模式，并且GPS信号极差。手动模式、姿态模式和GPS姿态模式（需接入GPS/指南针模块）三种控制模式对应指示灯应该如下表所示。（1） 没有接入GPS/指南针模块时，只有控制模式灯，没有GPS卫星数目指示灯。（2） 接入GPS/指南针模块时，控制模式灯之后有GPS卫星数目指示灯。控制模式1繇百巧信号状翻昌示手动模式:不闪灯姿态模式：°｛有摇杆不在中悝00）GP5模式：列育揺杆不在中但©°〕信号窝好（匚吒卫星数目>句：不闪灯信号_媲馆吒卫星数目•信彗差爾PS卫星数目=5） :•*信号根差9P5卫星数目瓷5〕：・••图-1.0将控制模式开关拨至姿态模式位置，保持机体静止不动，执行以下四种掰杆动作中的任何一种启动电机：图-1.1电机启动后，横滚/俯仰/偏航摇杆立刻回中，油门摇杆不超过中位，观察螺旋桨转动方向是否正确。（如果不正确，请返回调参软件中更改您的设置）。执行掰杆动作（图-1.1）停止电机，断开飞行器电源。起飞前检查地面站GPS搜星是否在7课以上确保上述所有都正确之后，再进入飞行测试。各舵面的测试以怠速油门执行各舵面电机的加速是否正常，如有打了舵电机没做出相应的加减速,立即加锁断电，并通知教员。无人机降落报警电压的设置使用格式BB响电压报警器，设置报警电压3.6v（即3.6v开始回航降落）。地面站仪表的检查：GPS搜星在7颗以上;飞控电压正常;姿态角是否正常；航向角是否正常；晃动系数是否接近于0；IMU状态是否正常；遥控器遥感信号号是否正常各功能开关是否正常；地面站数传型号是否正常。五、飞行>飞行时请严格照手册操作，如遇突发情况，请把油门杆放到中位，切到手动模式（CH5在第1档），按手动模式降落训练进行降落。

图-2.01、基本飞行操纵训练1.1起飞（升高）训练：①保持飞机自动悬停缓慢拉低油门，当飞机缓慢下降时保持油门杆位不动，等待飞机降落飞机落地后迅速把油门杆拉到底，等待电机停转，完成降落。图-2.1自动悬停模式降落（降高）训练：保持飞机自动悬停缓慢拉低油门，当飞机缓慢下降时保持油门杆位不动，等待飞机降落飞机落地后迅速把油门杆拉到底，等待电机停转，完成降落。

图-2.2手动模式降落训练：起飞后，保持飞机悬停；然后把CH5拨到第1档，切到手动模式慢慢降低油门（油门收到底会炸机），当飞机缓慢下降时保持油门杆不动飞机着陆后迅速把油门收到底。图-2.31.4定高移动训练：再次起飞，保持50%油门操纵副翼杆，练习移动飞机左右位置再操纵升降杆，练习移动飞机前后位置，最后把飞机移动到起飞点上空，完成定高移动练习。

图-2.41.5方向控制训练：①保持50%油门悬停操纵方向杆，练习旋转飞机方向，请在逆时针方向上转1圈以上操纵方向杆，在顺时针方向上转1圈以上。最后旋转飞机，让LED灯对着您，结束练习。图-2.52、 降落后检查事项及维护降落后断电后检查电源插头插座是否过热，电机和电调是否过热，电机与电机臂固定是否有松动，电机运转是否顺滑。3、 进阶飞行操纵训3.1综合训练1：保持50%油门，操纵飞机练习飞行矩形航线，高度不变，机头始终朝向飞机移动方向，综合练习基本操作。最后操纵飞机飞回起飞点，LED灯对着您，结束练习。图-2.63.2综合训练2：保持50%油门，操纵飞机练习飞行矩形航线，高度不变，每个转弯之前需旋转飞机180度，综合练习基本操作。最后操纵飞机飞回起飞点，LED灯对着您，结束练习。图-2.7

3.3综合训练3：保持50%油门，操纵飞机练习飞行圆形航线，高度不变，机头始终朝向飞机移动方向，综合练习基本操作。最后操纵飞机飞回起飞点，LED灯对着您，结束练习。图-2.83.4综合训练4：保持50%油门，操纵飞机练习飞行8字形航线，高度不变，机头始终朝向飞机移动方向，综合练习基本操作。最后操纵飞机飞回起飞点，结束练习。图-2.94、 应急飞行操纵训练4.1失控返航训练1：控制飞机进入返航点25米内，关闭遥控器，等待飞机返航降落。（平时非特殊情况不要关闭遥控器，以下同）图-3.04.2失控返航训练2：控制飞机进入返航点25米外，3米高度，关闭遥控器，等待飞机升高到20米，然后返航降落。图-3.1重获飞机控制权训练（失控返航）：控制飞机进入返航点25米内，关闭遥控器，等待飞机进行返航降落，在飞机降落前，先打开遥控器，再把油门放到中位附近（要确认操作遥控器地面站手舵位置能有相应变化），切CH5到1档，重获飞机控制权。图-3.2六、维护注意事项1、 锂电池长期不使用时应将电池进行放电处理，单片电芯的保存电压建议维持在3.8V左右。否则会对电池的使用寿命产生影响。2、 锂电池充电时应注意充电电流不能太大，不应超过电池规定的充电电流。3、 锂电池应远离易燃易爆物品存放。4、 调试飞行器时一定确保螺旋桨未安装亍电机上（禁止螺旋桨安装于电机上时进行调试飞行器操作，否则有可能发生意外事故）。5、 严禁室内、室外带桨手持测试，如有特殊测试需求，请务必做好保护措施。6、 严禁近身起飞，飞行器起飞请务必保持距离3米以上。7、 严禁地面突然急推油门起飞，避免飞行器姿态出错不可控撞向人群。8、 严禁非测试飞手外其他人员擅动遥控器，避免误操作导致意外发生。9、 严禁任何情况下手接降落飞行器。10、 严禁飞行器降落后，桨未停转或未自锁拿起飞行器，务必保证飞行器自锁后再行移动。七、常见问题及解决方法异常指示灯说明列表如果上电后飞行器无法进行正常飞行，那么将会出现异常闪灯指示，请根据下表说明排除故障。系统初始化和自检时cy）最后四下绿灯中有红灯出现，系统不工作，请通知培训教员。系统初始化和自检后，4下黄灯快闪（屢禹®*）,飞行器在预热，请等待此灯消失后再掰杆启动电机。如果等待预热时间过长（大于2分钟），请先断电5分钟，冷启动，再连接调参软件-＞工具，进行高级系统初始化和自检后，如果出现红绿黄灯（*心）闪烁，飞行器无法飞，请连接调参并根据提示操作。上电第一次掰杆启动时，主控器会检查传感器Bias（指标参数）。此时请保持机体静止不动（无需平），如果无法启动电机，同时6闪绿灯提示（匕；汇〕；工：匸」），则说明Bias过大，需要连调参进行基础校准。如果飞行过程出现LED红灯快闪，此为低电压报警，请尽快降落飞行器，以避免坠机等严重后果！如果飞行过程出现LED黄灯快闪，此为失控保护模式指示，请留意周围环境无高大建筑物阻挡！如果一直出现红黄灯交替（ ）闪烁，代表指南