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如今無人機(jī)成爲(wèi)了展會最大的熱點(diǎn)之一，大疆(DJI)、Parrot、3D Robotics、AirDog等知名無人機(jī)公司都有展示他們的最新産品。甚至是英特爾、高通的展位上展出了通信功能強(qiáng)大、能夠自動避開障礙物的飛行器。無人機(jī)在2015年已經(jīng)迅速地成爲(wèi)現(xiàn)象級的熱門産品，甚至我們之前都沒有來得及細(xì)細(xì)研究它。與固定翼無人機(jī)相比，多軸飛行器的飛行更加穩(wěn)定，能在空中懸停。主機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)的遙控器的結(jié)構(gòu)圖如下圖。
四軸飛行器系統(tǒng)解析圖
遙控器系統(tǒng)解析圖
以上只是標(biāo)準(zhǔn)産品的解剖圖，有些更加高級的如針對航模發(fā)燒友和航拍用戶們的無人機(jī)系統(tǒng)，還會要求有雲(yún)臺、攝像頭、視頻傳輸系統(tǒng)以及視頻接收等更多模塊。
飛控的大腦：微控制器
在四軸飛行器的飛控主板上，需要用到的芯片並不多。目前的玩具級飛行器還只是簡單地在空中飛行或停留，只要能夠接收到遙控器發(fā)送過來的指令，控制四個馬達(dá)帶動槳翼，基本上就可以實(shí)現(xiàn)飛行或懸停的功能。意法半導(dǎo)體高級市場工程師介紹，無人機(jī)/多軸飛行器主要部件包括飛行控制以及遙控器兩部分。其中飛行控制包括電調(diào)/馬達(dá)控制、飛機(jī)姿態(tài)控制以及雲(yún)臺控制等。目前主流的電調(diào)控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。
多軸飛行器由遙控， 飛控，動力系統(tǒng)， 航拍等不同模塊構(gòu)成， 根據(jù)不同等級産品的需求，會采用到不同CPU內(nèi)核。例如小四軸的飛行主控， 因功能單純， 體積小， 必須同時整合遙控接收， 飛行控制及動力驅(qū)動功能;中高階多軸飛行器則采用內(nèi)建 DSP 及浮點(diǎn)運(yùn)算單元的， 負(fù)責(zé)飛行主控功能，驅(qū)動無刷電機(jī)的電調(diào)(ESC)板則采用MINI5($1.0889)系列設(shè)計。低階遙控器使用 SOP20 封裝的4T 8051 N79E814;中高階遙控器則采用Cortex-M0 M051系列。另外， 內(nèi)建ARM9及H.264視頻邊譯碼器的N329系列SOC則應(yīng)用于2.4G及5.8G的航拍系統(tǒng)。
在飛控主板上，目前控制和處理用得最多的還是MCU而不是CPU。由于對于飛行控制方面主要都是浮點(diǎn)運(yùn)算，簡單的ARM Cortex-M4內(nèi)核32位MCU都可以很好的滿足。有的傳感器MEMS芯片中已經(jīng)集成了DSP，與之搭配的話，更加簡單的8位單片機(jī)也可以做到。
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發(fā)表于 2015-8-20 17:22:47
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