航空摄影为我们提供了一个全新的角度去认识这个世界。随着科学技术的进步和发展,无人机应用于更广阔的领域。无人机安全飞行是保证航拍工作顺利完成的前提。
本章作为全书的开篇,以大疆多旋翼系列飞行器为例(以下简称为飞行器或无人机),介绍无人机基础知识,增强读者安全飞行的意识。
我们将以大疆“悟”Inspire 2 飞行器(以下简称“悟”2)为例,分别从飞行控制系统、视觉系统、动力系统、起落架(变形机构)、电池系统,来介绍飞行器的基础知识,以及与之有关的安全事项。



一、飞行控制系统
飞行控制系统,简称“飞控系统”,相当于飞行器的“大脑”,主要包括主控、惯性测量单元、全球定位系统(GPS)、指南针和LED指示灯,共5个模块。
(一)主控(FC)
主控(英文: Flight Controller,简称FC)即飞行控制器,是飞控系统的中央控制器,负责数据信号的接收、处理和传输,向动力系统不断发送修正指令,调整电机转速。
(二)惯性测量单元(IMU)
惯性测量单元(英文: Inertial Measurement Unit,简称IMU)是飞行器内部重要的传感器,如果说主控是飞行器的“大脑”,那IMU就相当于“小脑”,用来感知飞行姿态、加速度和高度的变化,然后将所得数据传递给主控,由主控处理并输出修正指令。

图2-1
安全事项:
长时间使用飞行器后,APP上会提示IMU校准,此时需按照引导步骤校准,否则会影响MU的精准度。(图2-1)
极端温度会导致IMU的精度下降,影响主控调整飞行器的平衡。
(三)定位系统(GPS)
GPS在飞行器中起着定位和导航的作用。飞行器接通电源后,马上进入搜索卫星的过程,通常称之为“搜星”。搜星数量越多,定位就精确,可以帮助飞行器实现定点悬停或自动返航的功能。(图2-2)
主流定位系统除美国的GPS外,还有中国的北斗卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统、俄罗斯全球卫星导航系统等。为方越便表述,以下统一简称为GPS。
图2-2
安全事项
>搜星的质量是受周围环境影响的,要选择空旷、无遮挡的室外环境,尽量避免在GPS卫星信号差和空间狭窄区域飞行,以免被动进入姿态模式(飞行器不能定点悬停,仅提供姿态增稳)而引起飞行事故。
>GPS信号欠佳且视觉系统失效时,限制飞行器升高超过30米。
(四)指南针
指南针,用于分辨飞行器在地理坐标系中的方向,在大疆无人机中,指南针与GPS协同工作,如果指南针出现异常,同时会影响飞行器定点悬停和返航。指南针很容易受到环境干扰,干扰主要来自强磁场和大型金属,如磁矿、带有钢筋的建筑区域。
安全事项
>首次使用飞行器时需要校准指南针。
>飞行场地与前一次指南针校准的场地相距较远时,需要重新校准指南针。如前一次场地在哈尔滨,如今在三亚。
>APP提示指南针异常时,需要重新校准指南针。
>当飞行器漂移比较严重或者飞行器不能直线飞行时,需要重新校准指南针。
>如果在室内校准指南针后,变换到室外飞行时,需要重新校准指南针,防止两个区域因磁场差异而造成飞行数据异常。
>起飞之前,如果指南针遇到干扰,应更换起飞地点,远离磁场、钢筋等区域。>起飞之前,如果指南针遇到干扰,应更换起飞地点,远离磁场、钢筋等区域。
>在飞行中,指南针被干扰,飞行器无法定点悬停,甚至导致飞行方向错乱,应操作飞行器远离干扰区域。
>飞行器在南、北极圈区域时,指南针无法使用。
>指南针的校准步骤:
①进入DJI GO 4 App界面,点击正上方的飞行状态指示栏,在列表中选择“指南针校准”。
②水平旋转飞行器360°,见图2-3。
③飞行器机头朝下,水平旋转360°,见图2-4。

图2-3

图2-4
(五)LED指示灯
当LED指示模块发出不同颜色和频率的灯光时,用户可直观了解飞行器工作状态和异常提示。图1-6中介绍了“悟”2指示灯状态的说明,用户要熟悉常用LED指示灯闪烁的含义,避免判断失误。

本课程内容参考《多旋翼无人机飞行器概论》 《无人机商业航拍教程》 《无人机驾驶员航空知识手册》 大疆官网及大疆农业等网站

