无人机飞控

❶ 你了解无人机飞控么

世界变化快，我们虽在不知不觉间经历着事物的变化，未必能够意识到变化的发生，至于思考就更是奢求。而在无人机行业，思考却比什么都重要。

九十年代商务潮人标配大哥大+BP机，千禧年后出现了“手机”这个词，功能上实现了大哥大与BP机的结合：Dial+Massage。之后手机的结构实现了从按键到键盘再到触屏的变化过程，现如今哪款手机没有系统，没有APP，没有网络功能都不敢加上“手机”二字。对于手机概念的理解不同，技术与产品方向也会不同。看似明确的变化过程中无数企业灰飞烟灭。
对于无人机行业而言，飞控系统是当之无愧的系统核心，而它又处在怎样的变化之中呢？
二十一世纪之前国内很少听到“无人机”这个词，更多的是遥控飞机或者航模。八零后的朋友们应该还记得“舒克和贝塔”这部动画片，第四集中两只小老鼠帮助皮皮鲁赢得了航模比赛。那时的航模还没有“控”，因此除了舒克操控的直升机航模外，其他小朋友都使用相对容易操控的固定翼航模。
2000年以后随着MEMS技术的发展以及电子航空发烧友的增加，从航模向无人机的转变趋势日趋明显，很多FCM，FCU（Flight Control Mole/Unit，词条解释请移步：城堡里学无人机：无人机行业用语词典（Keep 更新ing），下同）开始出现在人们面前：国内的KK，QQ，玉兔等，法国的MWC，德国的MikroKopter，Auto Quad，美国的Apm系列，穿越机常见的CC3d，Naze32，F3等。这些FCU通过相应的控制算法，对无人机系统反馈的状态信息（城堡里学无人机：状态视角深入无人机硬件与算法）进行解算，根据解算出的状态数据结合算法（一般为线性控制算法）计算控制量并输出。FCU本身往往只涉及很小一部分状态信息的采集，同时内部算法一般只针对无人机本身的姿态控制或者轨迹跟踪（很少）。因此在系统硬件构成上不包含某些状态信息获取单元如GPS，超声，红外，光流，双目等，或者不对某些状态信息进行处理（如某些不处理外环状态）。
在2012年之后，随着航拍等市场需求的挖掘，无人机控制开始从FCM，FCU转向FCS(Flight Control System)，无人机厂家开始生产各自的飞控产品，该类产品更多是应用在该企业无人机产品所面对的市场领域。这类产品与FCU在系统范围（或元素组成）上有着明显的区别，一般不止包括FCU所涵盖的范畴，也包括数据获取（如云台、摄像头等）模块，数据通讯模块，GPS模块，配套的地面站（PC端，移动端），SDK等。
但这种转型并没有彻底完成，由于FCS的系统架构，系统设计，相关算法，地面站功能等各个方面都与无人机本身的应用行业息息相关，对于企业而言，真正的难点在于如何实现无人机技术与行业应用的衔接，即FCS的产品设计与技术发展不止于无人机，更重要的是延伸到无人机应用的行业中去。
在无人机行业应用中一批企业已经走在前面，有的企业提供整机服务如极飞、DJI等。也有企业专注于提供行业FCS，其中成熟的产品如上海TopXGun(拓攻)的植保机专用飞控：T1-A及行业飞控Top-D1（第十三届上海模型展览会就快召开了，包括拓攻这两款FCS在内的很多产品都会参展，有兴趣的朋友可以在读完本文后面内容后去展会现场看一看行业级FCS产品与实机演示效果）

MR.城堡将以这一类产品为例与大家分享行业FCS在设计与实现中需要考虑的问题与处理方案。
无人机是基于任务的智能机器人系统，整体设计要根据专门的行业应用进行调整。这种调整势必面临来自稳定性、控制精度、行业适应性三个方面的挑战。
1.稳定性
稳定性方面，行业无人机需要面对更加复杂的外部环境：强风干扰，强磁干扰，以及特殊情况下的系统稳定性，如大电流情况下的系统稳定性，高温度作业环境中的系统稳定性等等。无论哪种情况，FCS都会首当其冲。如强风干扰下能否在维持快速响应的同时降低相应超调？高温度下任何一个环节出现问题都有可能导致FCS系统部分或全部丧失能力。更多的挑战是在消费应用中往往不会意识到的问题（或者影响有限），如定位系统稳定性，定位数据精度等，当面对长航时，情况多变，要求提高的行业应用时却可能严重影响无人机任务完成情况甚至造成重大事故。
面对稳定性问题，从硬件角度出发一般有三类解决方案。最直接的方式是增加备份系统或备份单元（也可称为增加“余度”，但该词多义，谨慎使用）。比如DJI精灵4中双目视觉有两套，IMU两个，强磁计两个。拓攻的Top-D1，T1-S等采用备份FCU来降低系统风险。再有，Top-D1采用了差分GPS（DGPS）系统，支持GPS L1/L2、BDS B1/B2/B3双星五频与双星解算，为行业应用提供更精确的定位信息（有关于DGPS技术，MR.城堡也会在以后的专栏文章中展开）。另外一种方式是增加FCS核心元件质量。比如无人机系统最容易出现数据误差与干扰的强磁计，在FCS设计时根据行业要求与任务情况进行选择。

上面的两类硬件改进途径一方面可以在很大程度上解决行业FCS系统面对的稳定性问题，但另外一个方面也势必会增加系统成本。第三种方法是通过合理的硬件结构设计与制造工艺达到事半功倍的效果。

上图是拓攻Top-D1的硬件图，在每个子模块中采用单独处理器的分布式结构，一方面提高了整个系统以及各子系统的的性能，更重要的是保证了FCS中最关键部分FCU的安全性。从图中看出，FCS通过IMU，OSD，PMU等模块与FCU剥离实现分布式系统结构，这样的设计方式，大家也可以在自己的设计中使用。
算法方面，虽然不清楚拓攻或类似FCS设计商在行业级FCS中是否使用了特殊算法架构，但在行业应用中算法设计不是单独进行的，要配合硬件系统设计以及产品功能实现，这部分内容MR.城堡会在专栏后续文章中进一步展开。
2.功能适应性
不同的行业对无人机硬件系统的内容，软件功能，算法要求都会不同。比如在植保领域，无人机介入该行业的最基本功能是喷洒农药。面对大面积作业范围，要求无人机能够自动完成相关作业任务，否则在全部人为操作下，这项工作很难保证高效实现，且无法进行量化评价。这要求FCS不止针对无人机实现自动控制控制，也要能够将水泵，药夜喷灌系统纳入到控制范畴。从设计角度讲，FCS的设计范畴需要越过无人机进入相关行业。
FCS在面对不同行业时，对于功能适应的实现能力有着非常现实的要求。由于DJI、极飞这类提供整机产品的厂家没找到对应的FCS结构图，因此从专门的行业FCS厂商产品分析会容易些。比如拓攻的植保机飞控T1-A（上图），该飞控在硬件结构上专门增添了DCU模块处理喷灌过程的数据反馈，动作信号等。同时将液位数据转化为喷灌量，进一步将喷灌量与飞行速度关联，实现喷药量与作业面积的统一，最后将这种数据关联带入到FCS对应的“智能作业”功能中。
大家可以从类似T1-A这样的行业产品中体会FCS是如何一步步通过硬件结构、算法关联、系统要素最终匹配到植保领域的功能需求上来。这个过程中不同的行业理解，不同的设计方式，会产生不同的行业FCS产品。
3.研发链条延伸
在消费级无人机中，由于环境，法规，硬件成熟度，系统成熟度等原因，研发过程基本能够压缩在产品面世之前，在产品面世之后更多的是固件升级（往往也不会有很多升级版本）。但行业无人机的发展还处在萌芽阶段，对于FCS在各个行业中的应用情况，需求情况，系统匹配等方面存在诸多不确定性（甚至评价方法都不明确），这就要求飞控企业能够找到合适的方式实现产品面市之后的研发链条延伸。

国内专门进行无人机飞控设计与生产的公司往往比较“年轻”。以拓攻为例，成立时间约一年左右，有五款飞控产品面市，这个速度是非常快的，其中通用飞控三款（T1,T1-S,T1-Pro），行业飞控Top-D1,T1-A共两款。这么多产品从侧面说明在实际应用中对于FCS要求上存在着多么大的灵活性与不确定性。产品发布之后，如何实现有效的行业数据反馈？如何在保证用户权益的前提下匹配FCS升级要求？如何实现硬件系统扩展？到底要扩展哪些硬件？如何通过行业指标评价FCS的使用效果？这些都意味这更大的挑战，更多的工作，当然也意味着更多的机遇。
FCS的设计无论是在消费领域还是行业领域都处于非常初始的阶段，产品体系，技术体系，研发脉络，反馈修正方式，硬件设计，算法设计，功能设计，硬件系统扩展，功能扩展等方面都有着很多可以探索的内容。从FCS“组装制作”到FCS“设计”，你能收获的不止是快乐。
城堡无人机工作室公众号：CastleUAVStudio
文中图片来自于互联网

❷ 无人机飞控师和无人机操控师是一个职业吗如果不是请解释一下，谢谢！有悬赏哦！！

您好，这两者只是叫法不同而已，其实，简单一点来说就是“飞手”。
但是，真正操纵无人机其实又分很多种，比如，有我们最常见的，用遥控指挥无人机的，这叫无人机飞控师，也叫飞手。那么，还有地面站，提前规划航线的，然后，无人机跟着规划的航线自己飞行的。

❸ 无人机飞控的简介

飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用;数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效性和顺利、准确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。

谈到无人机的飞控计算机系统。这个系统的关键依然是芯片。以前无人机最大的矛盾是一方面需要运算高速度，另一方面需要体积微型化，之所以无人机在巡航速度和范围方面很长一段时间没有突破，就是因为始终受限于飞控系统的性能，而飞控计算机系统的性能又受限于芯片的技术。

这个问题真正得到解决是在嵌入式芯片飞跃发展之后。2005年之后，随着微电子技术的飞速发展，许多芯片开发公司设计出了众多功能强大，功耗、体积大大缩小的嵌入式计算机芯片。

跟人们平时接触的芯片不同，在无人机的计算机芯片领域，应用在小型飞控计算机系统的芯片最为广泛的不是英特尔的，也不是AMD的，而是德州仪器公司开发的型号为“TMS320 LF2407”的DSP芯片(数字信号控制器)，它是德州仪器公司TMS320系列中的一种16位定点DSP，

这种芯片的运算速度以及众多的外围接口电路很适合用来完成对小型无人机的实时控制功能。

这是一种具有特殊结构的微处理器，芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以快速实现各种数字信号处理算法。使飞控机实现较复杂的飞行控制与飞行管理功能，同时还满足了小型无人机的小体积和低功耗的要求。

首先是飞控计算机系统的无线通信模块实时收集安装在无人机不同部位上的高精度传感器，收集飞行状态数据，同时通过远程数据传输模块接收来自地面控制站点发来的控制数据。

接下来飞控计算机将实时收集的飞行数据和控制数据交给数据处理模块进行运算处理，根据运算结果得出一个个明确的控制指令，经过数据传输模块将指令发送给飞控系统的实时控制模块。

第三步最为关键，即使实时控制模块按照这些指令对整个飞机的飞行模式进行控制和调整，与此同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面控制站点，以便地面基站发出下一步控制数据。

“飞控计算机系统的应用程序都是专门开发的?”

飞控系统的应用程序很多都是用C语言进行编写，很多应用程序都是在原有飞行控制软件系统的基础上改造的。飞控系统的应用程序主要用来实现两方面的功能，一个是飞行控制，一个是飞行管理。

对应着不同的硬件模块，这些应用程序按照具体职能分为四大单元：时间管理单元、数据采集处理单元、通信模块、控制单元。

时间管理单元在毫秒级时间内对无人机进行实时控制;数据采集单元采集无人机的飞行状态、姿态参数以及飞行参数、飞行状态及飞行参数进行遥测编码，控制单元则负责进行解算工作。

目前包括云南昆明俊鹰航拍科技公司在内的很多航空工业公司都在积极涉足民用无人机市场，通过开发价格更为低廉性能更加强大的飞控计算机系统和飞机模块，提升无人机的智能化飞行，加速无人机市场的快速发展。一份市场分析机构出示的调查报告显示，未来几年，包括飞控计算机系统在内，无人机市场价值将突破10000亿美元，而且将从军事领域进一步扩大到民用领域，得到更多积极应用。

❹ 无人机飞控的介绍

无人机是无人驾驶飞机的简称（Unmanned Aerial Vehicle），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100 公里空域），如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是 “空中机器人”。飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，我们认为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。

❺ 大疆无人机飞控采用什么操作系统 ucos

需要在大疆官网下载app DJI GO ，
DJI GO对移动设备系统版本的要求为：iOS 8.0 或更高版本及Android 4.1.2 或更高版本。
推荐使用以下移动设备:
iOS: iPhone 5s、 iPhone 6、 iPhone 6 Plus、iPad Air、 iPad Air Wi-Fi + Cellular、 iPad mini 2、 iPad mini 2 Wi-Fi + Cellular、 iPad Air 2、 iPad Air 2 Wi-Fi + Cellular、 iPad mini 3、 及 iPad mini 3 Wi-Fi + Cellular。此App已针对 iPhone 5s、 iPhone 6、 及 iPhone 6 Plus优化。
Android: Samsung S5、 Note 3、 Sony Xperia Z3 、 Google Nexus 7 II、 Google Nexus 9、 Mi 3、 Nubia Z7 mini
*支持的设备列表会持续更新和增加。

❻ 无人机飞控有哪些

飞控也被叫做无人机的“大脑”，作为无人机产业链中重要的一环，无人机飞控的质量直接影响到无人机的稳定性和可靠性。
个人比较了解极飞植保无人机的SUPERX2 RTK 农业无人机飞行控制系统。支持全程自主飞行,可根据预先测绘的航线与设置的飞行参数,实现一键起飞,按照预定航线自动飞行以及自动降落,无需摇杆操作；GNSS RTK定位技术为农田测绘、无人机飞行提供厘米级的高精度定位,同时具有强大的抗磁干扰能力,保障无人机在高压线、矿区等强磁干扰环境下也能稳定飞行。

❼ 无人机都有哪些飞控，飞控都有什么特点

KK飞控，APM飞控，MWC飞控，DJI NAZA飞控等等。
KK飞控价格便宜，硬件结构简单
APM基于Arino平台，有地面站软件，代码开源
MWC也是基于Arino平台，有地面站软件，代码开源
DJI NAZA飞控则是封闭运行的商业软件，特点是性能稳定，代码不开源

❽ 无人机初学者买那种飞控比较好

飞控建议Naza。如果你不是自己组装的话，那就建议大疆无人机。如果你只是玩玩，图方便， 建议spark， 如果要稍微专业点，时间长一点，建议Mavic，Mavic 折叠便携很适合旅行航拍， 功能上Mavic更强大，更实用。Mavic具备精灵4 所有功能，也有精灵4 所不具备的功能，如折叠，地形跟随，手机控制等，续航时间更多，mavic的图传距离更长，图传像素也更高相关参考资料链接