
其实现在多轴飞行器的发展早已经超出了很多人的想象,它早就已经超出了航模的范畴,早就已经是地地道道的无人机了。我们在电影电视中看到的很多空中镜头就是它的杰作。
公认的航模与无人机的分界在于两条:1. 是非能够执行任务,2. 是否能够自主飞行。咱们不多说,我介绍一下几种常见的飞行控制器,大家看看是否符合这个标准。
现在用的飞行控制器种类有很多,分为商品飞控和开源飞控两大类,故名思意,商品控是相关专业厂商制造的, 大疆当然是这个领域的佼佼者,他家的飞控有A3/悟空/哪吒三个系列,A3是专业级别的,悟空和哪吒都是业余级的,老牌航模厂商华科尔在这个领域也涉入不少,还有一些只做专业用户的厂商,我就不一一帮他们打广告了。商品控价格比较贵,但是质量可靠,而乐趣最多的则是玩开源飞控了,开源控在功能上其实与商品控已经没多大差距了,差距主要还是在质量上,开源控基本都是山寨作坊生产的,元器件没有经过那么严格的筛选,所以,质量上不太过关,但是毕竟便宜, 业余玩是最好的选择。
开源控必须介绍的有这么几个:MultiWii/OpenPilot CC3D/APM
MultiWii
如果你是个电子玩家,那MultiWii你必须玩玩。这个飞控挺有意思,是某个任天堂的粉丝突发奇想,把Wii游戏机的手柄给拆了,把那里面的电路板接到Arduino电子积木的主控上写了个程序,搭在四轴上,于是乎就飞了。
玩MultiWii(或者叫MWC)别去买成品,玩的乐趣至少去掉了八成,这玩意儿最好自己搭,Arduino的各种主控都可以用,传感器选择也多。一块Arduino Mini Pro的主控大概12块钱,用于自稳的MPU6050陀螺仪和加速度计不到10块钱,用于锁定航向的HMC5833L的电子罗盘模块4块钱,用于定高的BMP180的气压计8块,弄块洞洞板,把这些玩意儿连在一起,灌上MWC的飞控程序,三四十块钱,一个飞控就搞定了。
当然,这这个玩意儿还达不到无人机的水平, 不过,你还可以再加一个GPS模块,有了这个东西,就可以实现定点悬停和返航了,不过,目前MWC的飞控软件还没有做好飞行计划的功能,据说要做,啥时候能出来还不知道。
MWC上还支持舵机云台自稳,可以在飞行中根据姿态自动调整云台的指向,帮你在运动中对准拍摄目标,有木有点坦克的炮口稳定器的味道?
这个玩意儿目前显然还达不到无人机的水准,但是绝对是个好玩具,喜欢折腾的不要错过。
OpenPilot CC3D
喜欢玩FPV,这个飞控可是个不错的选择,如今最火的把戏就是用个小轴距的mini四轴上CC3D控, 然后搭载上FPV图传,玩穿越,在公园、树林、建筑物内部穿梭来往飞来飞去。
所谓的FPV也就是“第一人称视角”,是指在飞行器上搭载一个摄像头,用无线电把图像传输回来,你看到的视角就跟飞机的飞行员似的,这也是个很刺激的把戏。
不过CC3D就不能像MultiWii那样自己搭了,买个成品大概一百出头。这个东西最大的有点是控制做得非常灵活,机动飞行性能很少,行话说叫很“跟手”。
不过,这玩意儿的传感器很少,只有陀螺仪、加速度计和罗盘,没有气压传感器,所以连定高都做不到,可以外接气压传感器和GPS,但是只能用来回传高度和位置数据,不能直接用于控制。所以,什么定高、返航、飞行计划之类的功能也都不可能实现了。
这个东西是FPV粉的不二之选,但是也达不到无人机的水平。
OpenPolit也有下一代的飞控, 叫“Revolution”,则那些高级功能都支持,应该可以算作无人机的,但是万能的大淘宝上居然找不到,不知为何。
APM
当前最牛逼的开源飞控应该非APM莫属了,这个玩意儿那就是地地道道的无人机标准了。
它也是在Arduino MEGA2560平台上发展起来的,不过,设计了自己的硬件,已经不能用通用的Arduino板自己搭了,我研究过它的电路,其实跟MEGA2560差别不大,除了传感器,只是把MEGA2560上用于USB接口的Stmage16U2换成了32U2,EEPROM放大到了32K,除了原有的USB接口功能还同时充当PPM解码,但是32U2的有几个引脚APM用到了,而MEGA2560上没引出,所以,已经没法用Arduino MEGA 2560完整的复刻出来了,不过,PPM解码并不是必须的功能,并不一定用到,所以,用Arduino MEGA2560复刻其他的功能应该是可行的,我正在琢磨啥时候玩玩试试。
APM飞控的功能就很完整了,不到三百块钱就可以拿下,板载了陀螺仪、加速度计、气压传感器,还可以再加一两百快加一个外接GPS+罗盘模块,还不满意还可以再加上声纳、光流等传感器。 可以实现自稳、定高、GPS定位定点悬停、云台自稳、飞行计划等等。
这个东西说起来那就完全是的无人机标准的飞控了。
而且APM的硬件不仅能支持多轴飞行器,安装不同的软件也能支持传统直升机、固定翼、无人车,甚至还能用控制跟踪天线,帮助你根据飞行器传回来的位置信息和地面站的GPS位置信息控制定向天线转动,帮你把天线始终对准飞行器。
总结一下,其实开源飞控这个领域这几年的发展已经是突飞猛进了,得益于智能手机和体感游戏机的市场普及,各种传感器的价格迅速降低(那些稀奇古怪的传感器最早大多是用在手机上的), 山寨已经完全能够做出功能上相当先进的飞行控制器了。这也是这几年这个领域越来越火的根本原因。


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