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无人机成真之路

时间:2018-06-05 09:22来源:海猎人
  1无人机成真之路
 
  四轴飞行器轻轻地在天空飞行,尽其所能地控制好每个微小的动作,展现着自己精致的舞姿。
 
  这样的描述应该是恰如其分的吧?
 
  但是实际上,四轴飞行器与其说是与空气俏舞,倒不如说是它和空气进行榑斗。时而飞行器胜出,时而空气获胜。
 
  无人机之美妙并不在于在天空的优雅曲线,也不是翅膀扇动时细微的形态。当然,它没有翅膀。实际上,现代多旋翼的许多精巧设计是翅膀所不具备的。没有控制飞行的操纵面和伺服器,没有复杂的总距枢纽,没有失速、计时转弯、等待航线,将这些组件拆下后仅剩精千的核心部分,只有4个助力飞行的组件和控制系统(见图1-1)。
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  图1-1用小铁盒组装的无人机
 
  接着就要接近奥妙之处了。
 
  大部分观点认为,多旋翼飞行器真正的美妙在它的内部。一台基于ArduCopter(译者注:一款基于Arduino开源的无人机)的无人机有4个主要输入,还有4个电机输出,而输入来自于两个操纵杆。为了由4个操纵输入得到的输出,需要将近300个参数。起初,这么多的参数如此的复杂以至于让人误以为无法实现,实际情况与此相反。解决之道便是工程学,因为大部分参数是不需要的,无人机正是一个学习工程原理的绝佳平台。
 
  用于无人机控制系统的算法是基础的、重要的,同时也是精妙的。你很快就会发现,学习和应用这些算法将会给你带来乐趣,但是这些算法已经面世数十年之久。无论什么算法,幷不代表制造现代四轴飞行器的突破口。但毋庸置疑的是:这些算法曾经有突破性成果。
 
  从孩童时期,我爱好无线电控制的飞行器,而且玩了很多年,总是能从中得到极大的乐趣。遥控直升机称霸了飞行器世界很多年,但是价格昂贵,而且极难控制。这些不过是玩具直升机而已,仅仅看它们飞行的姿态便明白它们属于玩具的世界。而军方研制的巡航导弹,花费数百万美元。后来,有一天,一位朋友带着四轴飞行器来到办公室。飞行器置于手中俨然就像待航的飞机,完全不像是玩具,真正的突破是它只需元。
 
  于是我也买了一台,只不过更大一些罢了,我从头开始组装,修改飞行控制的源代码。在多次崩渍和思考之后,我才自信地说电机、电源还有控制系统都发生了改变。
 
  
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