無人機詳解與剖析

第 1章　無人機簡介\t1
1．1　什么是飛行無人機　1
1．2　無人機軟件生態(tài)環(huán)境　3
1．2．1　專利權(quán)軟件&開源軟件　3
1．2．2　開源項目ArduPilot　4
1．2．3　QGroundControl　4
1．2．4　MAVLink　5
1．3　什么是無人機飛行模式　6
1．3．1　手動模式　6
1．3．2　特技模式　7
1．3．3　定高模式　7
1．3．4　定位模式和懸停模式　7
1．3．5　返航模式和自動著陸模式　8
第　2章 無人機的硬件組成　9
2．1　無人機部件組成　10
2．2　機架　11
2．2．1　木質(zhì)機架　11
2．2．2　玻璃纖維增強機架　11
2．2．3　碳基材料機架　12
2．2．4　鋁制機架　12
2．2．5　聚苯乙烯機架　13
2．3　動力　13
2．3．1　了解鋰聚合物電池　13
2．3．2　電機　16
2．3．3　電子調(diào)速器　18
2．3．4　螺旋槳　19
2．3．5　發(fā)射機　19
2．3．6　降噪處理　20
2．3．7　GPS　21
2．3．8　羅盤　22
第3章　多旋翼無人機基本部件　24
3．1　無刷電機　24
3．1．1　螺旋槳　26
3．1．2　螺距　27
3．1．3　動力分配　28
3．1．4　控制面板　31
3．2　傳感器和傳感器失真　33
3．2．1　加速度計　34
3．2．2　陀螺儀　36
3．2．3　羅盤（偏航式）　37
3．2．4　氣壓計　38
3．2．5　聲吶/激光雷達(dá)　38
3．2．6　GPS　39
3．3　為什么必須使用軟件濾波器，如何用于傳感器的融合　39
3．4　濾波器用于姿態(tài)估計　40
3．4．1　低通濾波器應(yīng)用于加速度計　40
3．4．2　姿態(tài)估計　43
3．5　無人機姿態(tài)控制　48
3．5．1　PID的實施　48
3．5．2　PID調(diào)節(jié)器用于姿態(tài)控制　51
3．6　小型無人機固件程序的簡單實例　58
3．7　總結(jié)　66
第4章　固定翼機　67
4．1　固定翼機VS旋翼機　67
4．1．1　固定翼機　68
4．1．2　旋翼機　70
4．2　飛行器部件　73
4．2．1　伺服電機　74
4．2．2　空速計　78
4．3　飛行器的運動　80
4．4　PID調(diào)節(jié)器　81
時間常數(shù)：橫滾時間常數(shù)　85
4．5　飛行模式　88
4．5．1　手動模式　88
4．5．2　穩(wěn)定模式　89
4．5．3　電傳操縱模式　89
4．5．4　高度控制模式　89
4．5．5　油門控制模式　90
4．5．6　航向鎖定模式　90
4．5．7　自動模式　90
4．6　飛行控制板　91
4．6．1　獨眼龍系列Tornado　92
4．6．2　Vector系列　92
4．6．3　Ikarus OSD系列　92
4．6．4　基于ArduPilot代碼的產(chǎn)品　93
4．7　ArduPlane固件程序　94
4．8　總結(jié)　96
第5章　安全與監(jiān)管　97
5．1　操作安全　97
如何實現(xiàn)安全　98
5．2　當(dāng)前監(jiān)管環(huán)境　101
5．2．1　娛樂用途　102
5．2．2　商業(yè)用途　104
5．2．3　公共用途　105
5．3　臨時飛行限制　105
5．4　總結(jié)　105
第6章　無人機的應(yīng)用　106
6．1　娛樂與愛好　106
6．1．1　航拍　106
6．1．2　視頻穩(wěn)定　107
6．1．3　第 一人稱視角拍攝　109
6．1．4　競速　110
6．2　工業(yè)與專業(yè)應(yīng)用　110
6．2．1　電影制作　111
6．2．2　檢查　111
6．2．3　油氣監(jiān)測　112
6．2．4　光伏產(chǎn)業(yè)　112
6．2．5　建筑業(yè)　113
6．2．6　采礦業(yè)　113
6．2．7　飛機檢查　113
6．2．8　監(jiān)控　114
6．2．9　考古　114
6．2．10　快遞　114
6．2．11　測繪　115
6．2．12　農(nóng)業(yè)與耕作　115
6．2．13　搜救　116
6．2．14　野生動物保護(hù)　116
6．2．15　防火與防洪　117
6．3　總結(jié)　117
第7章　核心軟件工具　118
7．1　APM Planner　120
7．2　MAVProxy　121
7．3　軟件開發(fā)套件　121
7．4　Parrot　123
7．5　ARDroneSDK3　125
7．6　DJI大疆　126
7．7　手機SDK　126
7．8　總結(jié)　127
第8章　核心硬件　128
8．1　Pixhawk飛控系統(tǒng)　128
8．2　AUAV-X2飛控系統(tǒng)　129
8．3　Pixracer飛控系統(tǒng)　130
8．4　大疆的Naza系統(tǒng)　131
8．5　驍龍（Snapdragon）飛控　132
8．6　Navio飛控　133
8．7　Erle-Brain和PXFmini　134
8．7．1　Erle-Brain　134
8．7．2　Erle-Brain 2　135
8．7．3　PXFmini　136
8．8　智能手機飛控系統(tǒng)　136
8．9　慣性測量單元　137
8．10　氣壓計　138
8．11　光流傳感器　138
8．12　空速計　139
8．13　接近傳感器　139
8．13．1　激光雷達(dá)式接近傳感器　139
8．13．2　衛(wèi)星導(dǎo)航接收機　140
8．13．3　熱成像傳感器　141
8．13．4　多譜段成像傳感器　141
8．14　激光雷達(dá)　142
8．15　集成電路總線　142
8．16　串行外設(shè)接口　142
8．17　通用異步收發(fā)器　143
8．18　未來：控制器局域網(wǎng)絡(luò)　143
8．19　遠(yuǎn)程控制　145
8．19．1　遙測模式　145
8．19．2　云端模式　145
8．19．3　副駕駛模式　146
8．20　總結(jié)　146