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基本概念

本主题提供了无人机和NextPilot使用的基本介绍(主要面向新手用户,但对有经验的用户也是很好的入门)。

如果你已经熟悉基本概念,可以继续学习快速入门,学习如何接线和安装的飞控硬件。以及如何使用地面控制站进行固件烧写和飞控配置。

无人机

无人机(Drone),或称无人驾驶车辆(unmanned Vehicles, UV),是一种可以手动或自主控制的无人“机器人”。它们可以在空中、地面、水下飞行,并被广泛应用于消费、工业、政府和军事领域,包括航拍/视频、货物运输、竞速、搜索和测量等。无人机驾驶设备一般分为无人机(UAV)、无人地面车(UGV)、无人水面车(USV)和无人水下航行器(UUV)等。

无人机系统(UAS)一词通常指无人机及其所有其他组成部分,包括地面控制站和/或无线电控制器,以及用于控制无人机、捕获和处理数据的其他系统。

NextPilot 支持许多不同的机架(类型),在不同类型内也存在许多变体。以下是一些类型及其最适合的使用场景。

  • 多旋翼 —— 多旋翼提供精密悬停和垂直起飞,但代价是飞行时间更短且通常较慢。它们是最受欢迎的飞行器类型,部分原因是组装简便,PX4 拥有多种模式使其易于飞行,非常适合作为摄影平台。

  • 直升机—— 直升机的优点与多旋翼机类似,但机械结构更复杂且效率更高。它们也更难驾驶。

  • 飞机(固定翼) —— 固定翼飞行器比多旋翼飞机飞行时间更长更快,因此对地面勘察等覆盖更为广泛。不过它们比多旋翼机更难飞行和着陆,如果你需要悬停或非常慢速飞行(比如测量垂直结构时),它们就不适用。

  • 垂直起降(VTOL)—— 混合固定翼/多旋翼飞行器兼具两全其美:垂直起飞并悬停如多旋翼,同时像飞机一样前进飞行以覆盖更广阔的距离。垂直起降通常比多旋翼飞机和固定翼飞机更昂贵,且制造和调校更难。它们有多种类型:倾转旋翼机、尾翼机、四翼机等。

自动驾驶仪

自动驾驶仪(autopilot)被称为无人机的“大脑”。

它最小化的部分是运行在飞行控制器(FC)硬件和实时操作系统(“RTOS”)上的飞行栈软件(flight stack)。飞行栈软件提供必要的稳定和安全功能,通常还提供一定程度的飞行员辅助,用于手动飞行和自动化常见任务,如起飞、着陆和执行预定任务。

部分自动驾驶仪还包含通用计算系统,能够提供“更高级”的指挥与控制,并支持更先进的网络、计算机视觉及其他功能。这可能会作为独立的伴随计算机(companion computer)实现,但未来它越来越可能成为一个完全集成的组件。

地面控制站