一. 创作思路
由美国国家宇航局研制的一台探测火星任务的火星车——好奇号,我们可以延伸到探索地球某些人类无法涉及的地方。不可否认,很多科技就是在大胆设想并制作后才诞生的,创新也是这样。本设计便是将多旋翼和直升机结合起来,把两种机型的优点结合起来,创作出一款全新的机型。就航拍方面,让人们更加随心所欲,照片和视频也更加贴合心中的预期。就自主开发方面,通过自己的开发,也可以完成自主方面的飞行,增添了DIY的乐趣。
二.模块简介
(1)开源飞控模块:本设计的机架比较独特,目前的飞控还没有支持这一形态的固件,只有通过自己开发一套飞控系统来配合使用。Stm32 f1的单片机足以支持一整套飞行系统的开发,因此,用stm32单片机作为开源飞控就足够了。在stm32单片机中,我们通过keil 5编程软件进行编程。为了更加稳定的飞行,除了飞控主程序外,还需要分模块化增加gps模块、气压计模块,对于一些特殊飞行,比如室内的话,还需要增加光流模块,从而实现室内和室外都能稳定飞行。
(2)图传数传模块:
a.图传模块:通过FPV第一人称视角观察,可使操控者远程看到飞行器的目前状态和周围环境。图传模块采用无线图传的方式来传输飞行器周围的图像。通过在飞行器重心上方装一个高清摄像头,这样摄像头拍摄的实时图像就可以通过发射机传输到控制台上的接收屏,此时接收屏显示的图像就为实时图像。通过在遥控器上设置好通道控制摄像头的开关和摄像模式的切换,实现航拍。
b.数传模块:通过与电脑连接,实时查看飞行数据,对于无人机的调参是必不可少的。通讯频段:433mhz/915mhz, 功率:100mw,使用电压:5V,有效传输距离:500m。如若对传输距离感觉不够的话,也可对无线传输天线进行增成,增加有效传输距离,实现更加远距离的飞行与航拍。
(3)万向轴变向模块:本设计采用直升机的主轴结构,但并没有采用直升机主轴十分复杂的机械结构。而是使用万向轴来控制主轴,从而改变飞机的方向。在3D模型图中,主轴的电机是通过一根万向轴和底盘连接,在底盘上,我们还安装上了4个舵机,在飞控上事先写好舵机的控制程序,最后通过固定翼上拉杆那种方式改变方向,大大减少了复杂的机械结构。
三.应用价值
无人机航拍不仅被日常应用于人们拍照与录像,在电影行业,无人机也被用于拍摄空中的场面,取代了还需要真正的直升机来取景的困难。就连现在的军事,也有许多国家用无人机来侦查和轰炸,无人机的用途也越来越多。