7天造一台無人機：飛控、電池、動力系統、地面站全解析

作者： 孫晨曉

出版社：清華大學出版社

出版日期：2025/03/01

ISBN：9787302684398

規格：平裝 / 142頁 / 19 x 26 

內容簡介

本書主要介紹組裝、調試一架四旋翼無人機的完整流程，包括組裝無人機機架、安裝電機和螺旋槳、電池充電保養、安裝飛控、飛行前調試，並且在組裝、調試過程中依次介紹了飛行原理、動力系統、遙控器、電池、飛控等相關基礎知識。

本書共分為7章。第1章介紹無人機的基礎知識及組裝無人機需要做的準備工作；第2章介紹電機、電調、螺旋槳的工作原理和選型安裝；第3章介紹無人機遙控器和地面站的相關知識；第4章介紹無人機電池的安全使用和充電保養；第5章介紹飛控及導航、電源檢測等模塊，並對飛控中用到的算法進行講解；第6章詳細介紹無人機飛行前的調試流程；第7章介紹無人機首次飛行時的各種注意事項。

本書的章節安排方便讀者以每天一章的學習計劃進行，在7天時間內了解四旋翼無人機的全部基礎知識並且同步組裝、調試好一架無人機。本書沒有複雜的計算公式和算法推導，而是採用通俗易懂的例子幫助讀者理解無人機的各種工作原理。讀者讀完本書可以在短時間內對無人機有一個初步的了解，並組裝一架屬於自己的無人機。本書適合無人機專業的本科生或研究生、參加無人機相關競賽的學生、無人機行業的從業人員，以及需要無人機協助工作的其他行業從業人員使用。

目錄

第1章 初識無人機 1

1.1 如何學習無人機知識 1

1.2 無人機簡介 4

1.2.1 無人機的基本概念 4

1.2.2 無人機的發展現狀 6

1.3 無人機的分類 8

1.3.1 固定翼無人機 8

1.3.2 無人直升機 9

1.3.3 多旋翼無人機 9

1.3.4 複合翼無人機 11

1.3.5 撲翼無人機 11

1.4 四旋翼無人機詳解 12

1.4.1 四旋翼無人機的基本概念 12

1.4.2 四旋翼無人機的組成 12

1.4.3 四旋翼無人機的飛行原理 15

1.4.4 四旋翼無人機的飛行模式 19

1.5 組裝無人機的準備工作 19

1.5.1 無人機配件準備 20

1.5.2 組裝工具準備 21

1.5.3 飛行技術練習 22

1.5.4 四旋翼無人機機架組裝 23

1.6 本章小結 25

第2章 動力系統 26

2.1 無人機動力系統簡介 26Ⅳ

2.2 電機 27

2.2.1 無刷電機的工作原理 28

2.2.2 無刷電機的參數 32

2.3 電調 34

2.3.1 電調的工作原理 36

2.3.2 電調的參數 40

2.4 螺旋槳 40

2.4.1 螺旋槳的工作原理 41

2.4.2 螺旋槳的參數 41

2.5 動力系統的選型和安裝 42

2.5.1 動力系統的選型適配 43

2.5.2 電機和螺旋槳的安裝 44

2.6 本章小結 46

第3章 遙控器和地面站 47

3.1 遙控器簡介 47

3.1.1 遙控器 48

3.1.2 接收機 52

3.1.3 遙控器和接收機的通信 54

3.2 數傳設備與圖傳設備 55

3.2.1 無線電通信 55

3.2.2 數傳設備 56

3.2.3 圖傳設備 58

3.3 地面站 59

3.3.1 地面站硬件設備 60

3.3.2 地面站軟件 60

3.4 接收機與數傳設備的安裝 69

3.5 本章小結 70

第4章 電池 71

4.1 電池簡介 71

4.1.1 電池的基本介紹 72Ⅴ

4.1.2 鋰電池的基本介紹 73

4.1.3 無人機電池的基本介紹 75

4.1.4 無人機電池的參數 77

4.2 電池及充電器的安全使用 79

4.2.1 電池的安全使用 79

4.2.2 充電器的安全使用 81

4.3 無人機電池的選型和安裝 84

4.4 本章小結 85

第5章 飛控系統 86

5.1 什麼是飛控 86

5.1.1 飛控的基本概念 87

5.1.2 飛控的內部傳感器 88

5.1.3 飛控的接口 91

5.2 飛控的拓展模塊 94

5.2.1 衛星定位模塊 94

5.2.2 光流模塊 95

5.2.3 避障模塊 96

5.2.4 電池監測模塊 97

5.2.5 空速計 97

5.3 飛控的算法 98

5.3.1 濾波算法 99

5.3.2 PID算法 99

5.4 飛控的選型與安裝 102

5.4.1 飛控的選型 102

5.4.2 飛控的安裝 104

5.5 本章小結 107

第6章 無人機調試 108

6.1 調試前的準備工作 108

6.2 基礎參數調試 112

6.3 PID參數調試 124Ⅵ

6.4 拓展參數調試 127

6.5 本章小結 130

第7章 起飛 131

7.1 安全飛行規定 131

7.1.1 無人機的類別 132

7.1.2 管制空域 133

7.1.3 適飛空域 134

7.1.4 駕駛執照 134

7.1.5 其他規定 135

7.2 起飛前檢查 137

7.2.1 飛行環境檢查 137

7.2.2 機身外觀檢查 138

7.2.3 姿態檢查 138

7.2.4 GPS和航向檢查 139

7.2.5 電池電量檢查 139

7.2.6 遙控器檢查 140

7.2.7 飛行模式檢查 140

7.2.8 電機與螺旋槳檢查 140

7.3 起飛與降落 140

7.3.1 起飛操作流程 141

7.3.2 空中飛行操作流程 142

7.3.3 降落操作流程 142

7.4 本章小結 142

多旋翼無人機的製作與飛行

作者： 戴鳳智，太俊傑，邊策（主編）

出版社：化學工業出版社

出版日期：2024/12/11

ISBN：9787122463036

規格：平裝 / 152頁

開本：16開

內容簡介

本書共6章，內容包括飛行器與無人機的分類及應用場景，多旋翼無人機的硬件組成和飛行原理，六旋翼無人機的組裝與飛控系統的調試，對無人機的操控，以及無人機在安裝、存放與操控時遇到的常見問題及解決方法。

本書可作為高等院校自動化類、電子信息類、機器人工程等相關專業的實踐類課程教材，也可作為中等、高等職業院校無人機專業的教材，還可以作為培養科學素質、指導無人機初學者的入門教材使用。

目錄

第1章 飛行器的故事

1.1 飛行器的誕生

1.2 飛行器的分類

1.2.1 在大氣層內飛行的航空器

1.2.2 在大氣層外空間飛行的航天器

1.2.3 火箭和導彈

1.3 本章小結

第2章 初識無人機

2.1 無人機的誕生及其發展

2.1.1 軍用無人機的發展

2.1.2 民用無人機的新時

2.2 旋翼無人機的分類

2.2.1 按結構和控制方式對旋翼無人機分類

2.2.2 按其他方式對旋翼無人機分類

2.3 無人機的應用場景

2.4 本章小結

第3章 旋翼無人機的硬件組成及其飛行原理

3.1 旋翼無人機的機架

3.1.1 機架的材料

3.1.2 機架的軸距與軸數

3.2 旋翼無人機的必備硬件

3.3 旋翼無人機的飛行原理

3.3.1 四旋翼無人機的飛行原理

3.3.2 六旋翼無人機的飛行原理

3.4 本章小結

第4章 六旋翼無人機的組裝

4.1 六旋翼無人機的配件

4.1.1 選擇無人機配件的原則

4.1.2 六旋翼無人機的配件清單

4.2 組裝六旋翼無人機

4.2.1 組裝機臂和動力套裝

4.2.2 安裝無人機的腳架

4.2.3 焊接無人機的電調

4.3 安裝與調試飛控系統

4.3.1 飛控系統各模塊的安裝

4.3.2 飛控系統主要項目的調試

4.3.3 槳葉的再確認

4.4 本章小結

第5章 無人機的操控

5.1 飛行場地的選擇

5.2 起飛前的準備工作

5.3 遙控器的操作與無人機的試飛

5.3.1 手柄操作與遙控方式

5.3.2 預飛行與起降

5.4 無人機的豎直運動（上升和下降）

5.5 無人機的平移運動（前後左右移動）

5.6 無人機的轉向運動（改變航向）

5.7 特殊氣象環境下的飛行

5.8 本章小結

第6章 無人機常見問題及解決方法

6.1 無人機裝機時的問題

6.2 無人機存放時的問題

6.2.1 電池的維護與使用

6.2.2 陀螺儀、光流傳感器等的維護

6.3 無人機調試與試飛時的問題

6.4 本章小結

附錄 無人駕駛航空器飛行管理暫行條例

參考文獻