任務(wù)二讓無人機(jī)飛起來

任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.了解PhoenixRC菜單。2.熟悉PhoenixRC系統(tǒng)設(shè)置菜單操作步驟。3.熟悉穿越機(jī)的組裝步驟。4.熟悉穿越機(jī)的簡(jiǎn)易參數(shù)設(shè)置。技能目標(biāo)：1.能夠進(jìn)行PhoenixRC系統(tǒng)設(shè)置。2.能夠基于PhoenixRC系統(tǒng)進(jìn)行模擬飛行訓(xùn)練。3.能夠進(jìn)行穿越機(jī)參數(shù)設(shè)置。

素質(zhì)目標(biāo)：1.通過精確模擬飛行場(chǎng)景，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員的嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度和細(xì)致操作習(xí)慣。2.培養(yǎng)學(xué)生心懷家國，要求學(xué)生以高度的責(zé)任心和榮譽(yù)感投入到組裝工作。3.通過嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的調(diào)參環(huán)節(jié)，展現(xiàn)對(duì)任務(wù)負(fù)責(zé)、對(duì)安全負(fù)責(zé)的職業(yè)精神和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。任務(wù)描述實(shí)踐任務(wù)：無人機(jī)懸停大挑戰(zhàn)！親愛的同學(xué)們，準(zhǔn)備好迎接一場(chǎng)激動(dòng)人心的無人機(jī)懸停大挑戰(zhàn)了嗎？在這個(gè)任務(wù)中，你們將化身為無人機(jī)駕駛員，操控?zé)o人機(jī)在空中穩(wěn)穩(wěn)地懸停，就像一只輕盈的蜻蜓停在荷葉上一樣！任務(wù)要求1.選用PhoenixRC軟件進(jìn)行模擬飛行。2.選擇訓(xùn)練模式下的懸停訓(xùn)練，讓無人機(jī)進(jìn)入最佳訓(xùn)練狀態(tài)。3.在設(shè)置菜單中選擇“僅升降舵”，這樣遙控器就只剩下升降舵有效，挑戰(zhàn)更加專注和刺激！4.在方向菜單中選擇“后面”，這意味著你們將站在無人機(jī)的后方進(jìn)行操控，考驗(yàn)空間感和反應(yīng)速度。最后，當(dāng)無人機(jī)能夠穩(wěn)定地懸停在空中時(shí)，那就意味著你們已經(jīng)完成了這項(xiàng)挑戰(zhàn)！別忘了為自己鼓個(gè)掌，因?yàn)槟銈兙邆湟幻嬲臒o人機(jī)駕駛員的優(yōu)秀品質(zhì)！加油，未來的無人機(jī)大師們！

知識(shí)鏈接一、飛行前期準(zhǔn)備——練習(xí)模擬飛行無人機(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)是當(dāng)前無人機(jī)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的重要技術(shù)之一。通過虛擬仿真技術(shù)，該系統(tǒng)可以有效彌補(bǔ)實(shí)際飛行訓(xùn)練中存在的不足，提升飛行員的操作技能和應(yīng)對(duì)能力。無人機(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于提高我國無人機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)水平和實(shí)戰(zhàn)能力具有重要意義。進(jìn)行無人機(jī)模擬飛行訓(xùn)練的原因主要有以下幾點(diǎn)：①安全性高：無人機(jī)模擬飛行訓(xùn)練在模擬器上進(jìn)行，無須實(shí)際飛行，從而避免了因飛行失誤而引起的安全問題。②訓(xùn)練成本低：模擬飛行訓(xùn)練可以模擬各種飛行條件和場(chǎng)景，無須實(shí)際使用無人機(jī)，這大大降低了訓(xùn)練成本。③靈活多樣：模擬飛行訓(xùn)練可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置不同的場(chǎng)景和任務(wù)，使訓(xùn)練更加有針對(duì)性，提高了訓(xùn)練效率。④提高操作技能：通過反復(fù)在模擬器上進(jìn)行虛擬場(chǎng)景的訓(xùn)練，操作人員的飛行操作技能和反應(yīng)速度可以得到提高。目前，主流的無人機(jī)仿真平臺(tái)有RealFlight、PhoenixRC、FPVFreerider以及VelociDrone。本教材主要針對(duì)PhoenixRC平臺(tái)進(jìn)行講解。1.PhoenixRC菜單介紹（1）系統(tǒng)設(shè)置該菜單下，可以進(jìn)行配置遙控器、選擇遙控器、通道設(shè)置、鍵盤設(shè)置、程序設(shè)置、升級(jí)、退出等操作，如圖4-2-1所示。（2）選擇模型該菜單下，可以進(jìn)行更換/編輯模型、故障率、起飛方式、模型位置等操作，如圖4-2-2所示。

（3）選擇場(chǎng)地

該菜單下，可以進(jìn)行更換場(chǎng)地、場(chǎng)地天氣/布局等操作，如圖4-2-3所示。（4）查看信息

該菜單下，可以進(jìn)行攝像機(jī)視角、屏幕顯示、工具條選擇等操作，如圖4-2-4所示。

（5）飛行記錄該菜單下，可以打開、關(guān)閉記錄器、切換大小模式等操作。調(diào)試好遙控設(shè)備，選擇好場(chǎng)景及模型并調(diào)整好參數(shù)后，從飛行開始記錄全過程，停止后可命名保存至軟件安裝所在文件夾中，并可通過此菜單選擇查看。（6）訓(xùn)練模式該菜單下，有視頻教程，可以進(jìn)行懸停、自旋降落、扭矩、降落訓(xùn)練等模式的設(shè)置?？赏ㄟ^其中不同種類的訓(xùn)練模式練習(xí)固定翼、旋翼機(jī)的各通道操控。（7）比賽模式該菜單下，可以進(jìn)行投炸彈、割絲帶、刺氣球、激光對(duì)戰(zhàn)、熱氣流滑翔、自旋降落、定點(diǎn)降落等模擬飛行任務(wù)設(shè)置?？赏ㄟ^其中不同的比賽項(xiàng)目選擇比賽難度、時(shí)間、通關(guān)要求等。（8）多人聯(lián)機(jī)該模式下，可通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器線上對(duì)戰(zhàn)聯(lián)機(jī)比賽。2.PhoenixRC系統(tǒng)設(shè)置菜單操作步驟（1）配置新遙控器通過設(shè)置向?qū)?，下一步至遙控器控制方式品牌選擇界面，一般情況可默認(rèn)第一選擇，如使用各品牌遙控器可從列表中選擇，輸入命名，然后根據(jù)向?qū)崾静僮鬟b控器搖桿，如圖4-2-5所示。（2）控制通道設(shè)置編輯配置文件，簡(jiǎn)要信息中可設(shè)置固定翼通道，確定日本搖桿操控模式為：1副翼，2升降，3油門（槳距），4方向。襟翼和其他功能可暫不做分配，除非選擇特殊機(jī)型含襟翼功能。詳細(xì)信息中可設(shè)置直升機(jī)通道及輔助多功能通道，設(shè)定后單擊完成，如圖4-2-6所示。

在對(duì)應(yīng)通道右邊下拉，然后通過推動(dòng)遙控器的搖桿，可以判斷是否是需要的對(duì)

應(yīng)通道，如圖4-2-7所示，接下來一直單擊，就可以享受飛行了。（3）選擇模型菜單操作步驟

①更換模型?？赏ㄟ^類型排序選擇模型，還可收藏常用模型便于查找，如圖4-2-8所示。②編輯模型。相當(dāng)于模型DIY，可改變各項(xiàng)模型相關(guān)參數(shù)，如圖4-2-9所示。穿越機(jī)的組裝與調(diào)試，對(duì)初學(xué)者的第一臺(tái)多旋翼飛機(jī)的組裝調(diào)參學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)意義，相對(duì)于其他機(jī)型，難度指數(shù)低，硬件組裝、系統(tǒng)調(diào)試、外設(shè)新增、高級(jí)功能實(shí)現(xiàn)難度都較低。初學(xué)者按照本文的階段性步驟指引，可輕松掌握整個(gè)飛行器的組裝調(diào)試技巧。穿越機(jī)，是一種通過無線電遙控操縱，以第一人稱視角（以游戲操控員本人的視角觀看整場(chǎng)游戲演示，相當(dāng)于站在操控員身后看，自己所見即為操控員所見）飛行的多旋翼飛行器，本質(zhì)來說是航模的一種。與普通的無人機(jī)相比，穿越機(jī)沒有GPS、沒有自動(dòng)巡航、沒有姿態(tài)控制系統(tǒng)，完全靠操控員通過FPV（第一人稱視角）眼鏡觀看飛機(jī)實(shí)時(shí)畫面操控飛行，與電子競(jìng)技、機(jī)器人格斗一起并稱三大“智能科技運(yùn)動(dòng)”的無人機(jī)競(jìng)速運(yùn)動(dòng)就是穿越機(jī)競(jìng)速飛行。穿越機(jī)速度極快，可在1s以內(nèi)從靜止加速至100km/h，極速甚至超過240km/h，再由第一人稱視角的加持，穿越機(jī)在三維賽道中急速穿梭的刺激程度絕不亞于F1賽車，因此也被冠以空中“F1”的稱號(hào)。二、硬件平臺(tái)搭建——組裝無人機(jī)除此以外，區(qū)別于常見的航拍無人機(jī)，穿越機(jī)的速度和靈活性可以拍攝出極具視覺沖擊力的視頻畫面，這也是眾多穿越機(jī)花式飛行愛好者為之著迷的地方。自由飛行、高速追拍、特技翻滾、狹縫穿越等眾多特技動(dòng)作的組合，由FPV眼睛帶來的臨場(chǎng)感，充分刺激著操控員的腎上腺素，也輕易地抓住了觀眾們的眼球。穿越機(jī)的種種特點(diǎn)，能夠讓普通人體驗(yàn)鳥兒的自由飛行，也實(shí)現(xiàn)了我們對(duì)天空的向往，這也是讓廣大穿越機(jī)玩家為之沉醉的首要原因。要想知道如何自組一架穿越機(jī)，首先要知道穿越機(jī)的構(gòu)造及原理。一般來說，穿越機(jī)由機(jī)架、控制系統(tǒng)（飛控、分電板、遙控器、接收機(jī)）、電力系統(tǒng)（電調(diào)、電機(jī)、槳葉、電池）、視頻傳輸系統(tǒng)（攝像頭、圖傳、接收屏、FPV眼鏡）組成。（2）主流行業(yè)協(xié)會(huì)的準(zhǔn)入執(zhí)照

目前，以中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱AOPA）、中國航空運(yùn)動(dòng)協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱

ASFC）為代表的主流行業(yè)協(xié)會(huì)頒發(fā)的無人機(jī)執(zhí)照和合格證，也在業(yè)界內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)

可。中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)LOGO及其頒發(fā)的執(zhí)照如圖4-1-4所示。

①民用無人機(jī)駕駛員合格證（AOPA證）。2014年4月起，民航局授權(quán)中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)，對(duì)中國無人機(jī)愛好者、

從業(yè)者進(jìn)行有償培訓(xùn)，通過考試后下發(fā)AOPA合格證書。

由于當(dāng)時(shí)還沒有官方的無人機(jī)飛行執(zhí)照，

AOPA證是受到廣泛認(rèn)可的無人機(jī)證書。2018年9月1日，中國民用航空局頒布無人機(jī)電子執(zhí)照后，原AOPA合格證所載明的權(quán)

利一并轉(zhuǎn)移至該電子執(zhí)照?，F(xiàn)AOPA合格證由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)頒發(fā)。民航局云執(zhí)照的考試內(nèi)容和考核標(biāo)準(zhǔn)與原先的AOPA證相同。此后，

AOPA證的考試難

度降低，以此和民航局云執(zhí)照進(jìn)行區(qū)分。首先將分電板和塑料螺絲取出，建議將分電板鍍錫，以便將來焊接方便，如圖4-2-10所示。然后，將機(jī)架取出，將塑料螺桿安裝在四個(gè)靠最中心的安裝孔，反面就可以安裝分電板了，安裝后將六邊形螺柱擰上，如圖4-2-11所示。1.分電板的安裝接下來就可以安裝電調(diào)和其他線路，可先將電調(diào)在機(jī)臂上固定，再焊接，關(guān)于分電板的線路連接，如圖4-2-12所示。圖中1、2、3、4是焊接電調(diào)的位置，5V是飛控供電線12V連接LED燈，VBAT空，BAT是連接電池的動(dòng)力電。焊接完成后如圖4-2-13所示。接下來將F3飛控取出，將彎頭排針焊接在飛控接線口上，參照?qǐng)D4-2-14。然后，將飛控安裝在分電板上方，同時(shí)用塑料螺絲緊固，注意安裝位置，建議將插針接口與分電板的BAT同一方向，因?yàn)榈撞繒?huì)壓到分電板元件的原因，會(huì)導(dǎo)致飛控不平，如圖4-2-15所示。接下來，要安裝攝像頭模塊的固定柱，使用材料如圖4-2-16所示，安裝完成后如圖4-2-17。接下來，將飛控與電調(diào)的連線還有其他線連好，電調(diào)順序按照前面的分電板對(duì)應(yīng)到飛控接口1、2、3、4即可，還有8PIN線與飛控連接，我們使用的是紅黑白連接接收機(jī)的S.BUS接口，其他線暫時(shí)不用，如圖4-2-18所示。2.FPV攝像頭模塊的安裝

攝像頭模塊由攝像頭、機(jī)架、LED燈以及圖傳構(gòu)成。首先將LED燈板取出，將自帶的兩條兩針插線（紅黑，一頭有接口）分別焊到正面的VBAT和反面的12V上，如圖4-2-19所示。然后將攝像頭機(jī)架組裝，如圖4-2-20所示。將M3自鎖螺母安裝到中間槽，如圖4-2-21所示，接下來安裝固定板，如圖4-2-22所示。再安裝LED燈板，并使用M2.5×7內(nèi)六角緊固，如圖4-2-23所示。接下來將圖傳的視頻線穿過機(jī)架，與攝像頭相連。連接方式是使用一根三針線的紅黑黃線，圖傳與攝像頭之間只需要5V+紅線-極黑線和視頻黃線。三針線其中有一頭是反的，可以用尖銳工具挑開重插，或者斷開用烙鐵焊都可以（切記正負(fù)極不能搞錯(cuò)）。連接后將攝像頭用M2×5的內(nèi)六角螺絲加墊片安裝在機(jī)架上，總體安裝方式參照?qǐng)D4-2-24。

完成后，可將圖傳用3M雙面膠粘在機(jī)架最上方，接收機(jī)也可粘在最上面，參照?qǐng)D4-2-25安裝方式。如果攝像頭角度達(dá)不到飛行要求，可以將固定柱調(diào)整到后方。

現(xiàn)在將分電板引出的12V焊接到LED的12V，VBAT連接到飛控的兩針VBAT上，然后將攝像頭方向與飛控方向一致（飛控方向在飛控正面小箭頭），用內(nèi)六角螺絲將攝像頭模塊緊固到前面安裝的固定柱上，然后將紅黑白三線接口接到接收機(jī)上面，如圖4-2-26所示。最后一步是安裝電機(jī)，將2205電機(jī)取出，先與電調(diào)三個(gè)焊點(diǎn)對(duì)下大約的長(zhǎng)度，將余線剪下并重新鍍錫。然后用M2.5×6的內(nèi)六角兩個(gè)（至少2個(gè)）固定，將三條線分別對(duì)應(yīng)三個(gè)電調(diào)焊點(diǎn)焊好。這樣，我們就完成了穿越機(jī)的組裝。三、飛行前的最后準(zhǔn)備——參數(shù)設(shè)置

硬件組裝好后需要將飛控與計(jì)算機(jī)用數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，使用飛控固件配套的調(diào)參軟件對(duì)飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在試飛的過程中記錄陀螺儀姿態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算出PID越階曲線圖，調(diào)整符合飛機(jī)動(dòng)力的PID參數(shù)，才算完成穿越機(jī)的系統(tǒng)裝調(diào)工作。所以，穿越機(jī)還需要一個(gè)飛控固件配套的調(diào)參軟件配合才能真正使飛機(jī)飛起來。針對(duì)F3飛控，我們使用Cleanflight飛控調(diào)參軟件，接下來，我們對(duì)穿越機(jī)調(diào)參做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。首先用安卓數(shù)據(jù)線將飛控與計(jì)算機(jī)連接，然后點(diǎn)左上方的連接就與飛機(jī)連接好了，此時(shí)這個(gè)界面我們可以對(duì)飛機(jī)進(jìn)行加速度計(jì)校準(zhǔn)，可以看到飛機(jī)的姿態(tài)等，如圖4-2-27所示。下一步，切換到“端口”界面，在RX端第三項(xiàng)選中并保存，如圖4-2-28所示。然后，切換到“配置”界面，我們可以看到電機(jī)的順序和旋轉(zhuǎn)方向，遙控器的數(shù)值按照?qǐng)D4-2-29設(shè)置即可。然后往下拉，接收機(jī)模式設(shè)置如圖4-2-30所示。保存，重啟，之后切換到“模式”界面，再單擊“添加范圍”按鈕，按照?qǐng)D4-2-31