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航拍所需要的硬件设备

来源:网络整理     作者:采集侠     发布时间:2013-11-08 23:53    已经有:人看过

  相信航拍是许多摄影师喜欢的拍摄手法,不过,虽然航拍效果和感觉很刺激,但是,航拍所需要的航拍的硬件需要哪些:

  功能齐全的Timer能够通过程序实现获取接收机信号和输出舵机信号的能力。大部分自制飞控的朋友都采用将自控舵机信号和接收机信号通过多路2选一开关芯片实现遥自控的切换,但是UP飞控直接获取各路接收机信号,其目的是可以将来自遥控器的信号转换为命令值,也就是使用遥控器实现指令控制,即RPV控制模式。

  另外还有多余的Timer可以用作计数器,比如获取发动机的转速信息。总共的计时器很有限,必须合理分配和使用它们,有的还同时发挥多个作用。

  单片机通常都自带AD,但基本上最多到10位,并且顶多8~16通道,很多管腿的复用功能,使得你顾此失彼,无法直接用来获取传感器的信号,所以仅用空余的AD通道采集飞控和舵机的电池电池电压是很合适的。

  飞控传感器

  1、AD公司的MEMS角速率传感器ADXRS150或者ADXRS300,价格一样,量程分别为150和300度/秒,目前国际上流行的小型飞控的首选陀螺,其精度能满足小型无人机的飞行控制。数量上需要3个,分别对应3轴

  2、AD公司的MEMS加速度传感器ADXL202或者ADXL210,价格也一样,量程分别为+-2g和+-10g,也是小型飞控的首选。数量需要2个,每个2轴,总共4轴,但是有一轴是重复的

  3、气压高度传感器和气压空速传感器。两个传感器虽然都是气压传感器,但是量程是有所区别的,作为高度传感器的量程通常选用:15kpa~115Kpa。空速传感器是差压传感器,其量程通常选用0~4Kpa,从而获得比较高的分辨率。

  4、如果要控制直升机、旋翼机等能悬停的飞机,还需要磁传感器以获取悬停或者低速运动时的机头指向,固定翼飞机有一定飞行速度,这个传感器不是必须的。

  5、如果要做自动降落功能,还必须有超声波传感器等测量对地高度的传感器。因为气压高度传感器跟气压场有关系,所以经过一段时间气压场变化后,绝对高度将会不再准确,因此飞机在自动滑跑降落时必须在离地0.5米至1米的平飘需要测量相对地面高度的传感器来完成。

  飞行控制装备

  航拍利用的无人机航拍飞控是一个集单片机技术、航拍传感器技术、GPS导航航拍技术、通讯航拍服务技术、飞行控制技术、任务控制技术、编程技术等多技术并依托于硬件的高科技产物,因此要能设计好一个飞控,缺少上面所述的任何一项技术都是不可能的,越多的飞行经历和经验能为设计初期提供很多避免出现问题的方法,使得试飞进展能够更顺利,要知道飞控的调试主要就是试飞,不比别的自控产品,试飞是高风险的,一旦坠机,硬件损坏,连事故原因都很难分析,就更难解决问题了。这也是成熟的、可靠的飞控很少的原因。

  工作过程

  作为固定翼飞机,不需要自动降落的情况下,只需要前3种传感器,共8路电压数据需要采集。为了获得高精度,可以采用8路16位的AD芯片来采数据,将AD和传感器一起做成一个组件,便于以后升级处理时,只需要更换底板(这就是UP10到UP20升级的思路)。根据AD的输出接口选择和CPU连接,可以是UART、SPI、I2C。

  GPS通常都是串口通讯的,因此可以将它和CPU的一个串口连接,而CPU的另外一个串口通常与数传电台或者直接与地面站计算机连接,以便飞控和地面站双向通讯,传递设置参数、航线数据等给飞控,而飞控将飞行数据向地面站传输。

  CPU再富余的IO口可以用作一些任务操作,比如停发动机,照相控制,任务设备电平监控,任务设备控制等。

  如果感觉CPU的eeprom存取速度慢,存储量小,可以外扩flash、eeprom等等存储器,也可以通过SPI、I2c等接口。这些外部存储器可以用来存储飞行数据,也可以存储一些诸如照片POS数据类型的任务数据。

  在PCB的设计过程中,一定要把高频部分、低频部分分开,避免减少电磁干扰等情况的出现,采用多层板也对解决电磁兼容性问题带来帮助。

  通过上述内容,相信大家对航拍也有了一定的了解,同时希望这些内容能够帮助到大家,在日后的航拍工作中能够更好的进行。

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