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(全文完)用民用航模配件制作实战无人机的方法以及具体参数

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发表于 2015-9-22 13:56:15 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-27 10:38 AM 编辑

一,基本概念以及几个基础

   首先想说,如果想在国内制造麻烦——暴力事件,请关闭此文,这是作为我——作者,起码做人底线,你不单将侵犯别人,事实你首先侵犯了我的权利(法理上作者拥有版权,测试以及研究成果也有权利拥有),你付之实践之后所做的一切,将是犯法行为,因为此文不是给你看的。


    此文是作为我的研究与测试成果,不想浪费这些付出,所以拟写成文。当然其实也谈不上新的研究成果,而是一些现有的模块组合。其作用需要用于正途,比如抵御侵略,解放人民等方面,此文是准军事装备的技术性论文,请注意这一点。


    我们讨论的是无人机,如果注意国内商品市场,我们发现无法买到有足够实战效果的无人机,这里指的是那些市场产品。我们以市场最火的品牌大疆为例,请注意下面的这款大疆顶尖无人机的基本参数(说它顶尖是指的目前产品以及市场同类的无人机的性能与价格比较,也就是能买到的最好的也几乎是价格最贵的无人航拍飞行器,这里当然不排除以后继续推出的更好的产品):


    大疆 S1000+   参考价格:¥36700 (带航拍云台以及设备) 纯飞行器参考价格 11700元(不带航拍设备)

基本参数:大疆S1000普通版+A2+Z15GH3整机自重约4Kg最大起飞重量约11kg,可以轻松搭载5D级别全套拍摄设备,在配合6S 15000mAh的电池时,可获得长达15分钟的续航时间,有效作业时间约12分钟……力臂内置40A高速电调、使4114 pro电机在配合1552高效折叠桨工作在6S电源时,获得单轴最大近2.5Kg的强劲推力输出,充足的动力会让用户更加随心所欲。
(来源网络)


    我们看完他的续航时间以及载重数据(可获得长达15分钟的续航时间,有效作业时间约12分钟。最大起飞重量约11kg。)之后发现,这种东西接近玩具,丝毫也没有实战意义。15分钟能飞多少距离呢?这个自然不用说出来。

所以我们会产生一个疑问,难道作为国内商品化的无人机市场,这种顶尖产品就是玩具吗?

我告诉你答案:不是。


    我国法律规定:1整机(空机)除电池外,重量不超过7千克2.,飞行距离在500以内。3,飞行高度在120以内。

    超过以上数据都是违反民航法,属于犯法行为。所以商品无人飞行器是不可能制造出超过此范围,还能在市场销售的。那么我们得看看了,看看我们能不能打造出真正的实战无人机呢?以市场能买到的配件,以及航模爱好者的制作与测试看,毫无疑问地可以回答,能!绝对能!毫无问题。下面我们将步上制作实战无人机的具体方法,需要有一定的航模知识,换句话说,需要有点内行的朋友才能完全看懂。

    有朋友会说,实战的,那么为何我们不讨论油动的,或者固定翼或者油动直升机等?
我想说,其一我们需要很容易找到配件。其二能够大规模地买进迅速地制造出来。其三要容易操作。其四,也是最重要的,我们能够在任何场地起飞投入实战,不需要还得建造跑道之类的麻烦事。那么除了多轴,还真的不是其它类型飞行器可以比的。

    有航模知识的朋友应该清楚,多轴容易飞,很容易能够培养出飞行员。多轴稳定,可以悬停空中,那自然保持了对地面目标的准确性,以及连续打击能力。甚至可以架上重机枪依靠自稳系统,连续对同一目标射击,这个是其它固定翼飞行器无法比的。那么直升机呢?难飞,难控制!这个玩航模的朋友自然也清楚。

    多轴有那么多优势,那它的缺陷在那里呢?载重与续航能力。我告诉朋友们,此论文就是讨论这个问题的,解决这个问题的,所以你就放心吧,我们研究的就是增加它的载重能力达到实战,以及它的续航能力达到实战,如此您还有疑问吗?研究的就是这个!额外地提一句,目前油动还无法制造出多轴飞行器,起码在市场能够买到的配件里,我们还无法制造,原因这里不再深说,只提一句,多个油动发动机难以控制它的转速。大致介绍就到这里,下面我们进入正题。


    还是从大疆S1000开始分析,因为它还算是市场上顶尖产品,我们不妨继续拿它当例子:

我们发现该品牌的使用电机为4114,这是令人吐血的,稍微内行一点的朋友就会说,那电机确实是做玩具差不多的东西(说玩具可能有些过份,但毕竟我们说的是实战,那相比起来就是玩具档次,只能这样理解),在现有市场能采购到的无刷电机里,4XXX的无刷电机根本算不了什么,市场价格大致200元左右一只电机。

    我们先理解一下无刷电机的型号含义,为何是4114呢?这里只对外行的朋友讲一下。表示电机外径为41MM,磁钢或者外壳为14MM,我们可以理解它的外面大小,以及推测内部实际工作区域的大小。当然后面还可以加很多参数比如T(数字),也或者KV(数字),但这些我们暂时不讨论,基本上从外壳的大小我们可以推断它的匝数,直白地啥也不想,那当然越大越好,无论啥品牌的无刷电机基本这些概念性的差距并不大。


    好的,那么我们继续去讨论4114电机的问题,我们需要拿它作为一个样板,一些参数,继续我们下面的讨论。现在我们选择一个某品牌的参数来看一下,这里不做对比,其实无刷电机同一型号性能上差距并不大,多几克拉力,少几克,多1毫安少1毫安的电池消耗,对我们的讨论没多大意义,所以不需要对比,而是直接拿来参数作为下面我们更好的打造实战无人机的依据。

某品牌无刷电机的参数:
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发表于 2016-3-15 09:55:55 | 只看该作者
Jungle_Fighter 发表于 2015-10-3 07:01 PM
同盟军的领导都是经验丰富的特战专家, 领导数千人的队伍. 网友们要动动脑, 缅军和他们交战,多数时间是占不 ...

你不懂技术,人家写的蛮好的。
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发表于 2016-3-15 09:53:31 | 只看该作者
我也是做模型的,做飞机军舰模型。

楼主说的4轴飞行器,能带15公斤就够了,相当于带25枚手榴弹。

距离需要5公里以上,红岩阵地飞过去最窄处也有3公里。

上面同志说狙击枪可以打下来,这是胡说。所有视频头都有夜视能力,只要有一个红外线灯就可以晚上驾驶。晚上200米高度,看见什么???

飞到缅军阵地上,高度200米,25个手榴弹投下去,一大片缅军消灭了。

手榴弹有多种延时的,可以在不同高度投弹。

楼主还可以看见吗?
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发表于 2015-10-3 19:01:13 | 只看该作者
同盟军的领导都是经验丰富的特战专家, 领导数千人的队伍. 网友们要动动脑, 缅军和他们交战,多数时间是占不到便宜的. 缅军的伤亡10倍于同盟军.  不切实际的所谓支持,只能让同盟军觉得支持弱小, 也给缅军确信大陆无用. 给国家丢脸,给华人丢脸.
不过,说不定,这个也是缅特故意编写的. 用来讽刺大陆的.
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发表于 2015-10-3 18:56:42 | 只看该作者
佰骥 发表于 2015-10-3 06:20 PM
您说对了,它就是垃圾,就是玩具,没有任何东西的,更没任何用处。OK

不客气的说,那说的这种无人机,要是真的弄到果敢战场上 ,那真是害死同盟军. 那破玩意一起飞, 百十米高空, 就暴露自己的位置, 随之而来的是缅军一阵炮火.  不信你问问同盟军上次那个娃娃弄去的这种无人机, 飞到对缅缅军阵地上空百十米, 人家步枪一梭子就打下来!
没上过战场, 但看过战争电影吧!  战场上暴露自己位置,等于送死!
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 楼主| 发表于 2015-10-3 18:20:21 | 只看该作者
Jungle_Fighter 发表于 2015-10-2 04:54 PM
攻击型无人机不是那么简单的. 你说的是玩具.
首先是5公里范围的攻击飞行器没用. 这个用望远镜+迫击炮就可 ...

您说对了,它就是垃圾,就是玩具,没有任何东西的,更没任何用处。OK
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发表于 2015-10-2 16:54:07 | 只看该作者
本帖最后由 Jungle_Fighter 于 2015-10-3 06:45 PM 编辑

攻击型无人机不是那么简单的. 你说的是玩具.
首先是5公里范围的攻击飞行器没用. 这个用望远镜+迫击炮就可以,更简单.  大负载的无人机, 发动机, 至少要有几匹的马力, 摩托车级别的发动机,加减速器和发动机控制器.
飞行操作系统, 就是自动驾驶仪,
航空仪表 至少需要高度计, 速度计和t陀螺仪.  
武器控制系统 简单的扔炸弹也需要控制位置高度, 才能命中. 无线通讯控制, 军用无人机差的用车载电台100w以上的支持, 好的用卫星数据链支持.  
如果你想搞,可以参考, 需要考虑战场的实用性, 作为无人攻击机, 航弹能力至少需要50公斤, 2枚. 飞行距离5公里以上,能通过无线图像控制武器系统, 飞行速度, 太慢了敌人用狙击步枪打下来的. 飞行高度 ,攻击机需要在4500米-5500米飞行,攻击时降到2k-3km高度.
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发表于 2015-9-29 22:42:23 | 只看该作者
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 楼主| 发表于 2015-9-27 10:36:32 | 只看该作者
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-27 10:41 AM 编辑


五,OSD以及电池改进,以及最后完整地组装起来

越写越烦,啥意思呢?不断有人跟我说,“那没用,那没用,那没用。”

好吧,就当它没用吧。写是我的事情,做与不做是别人的事情,跟我没有多少关系的。

有人说,那你这太不负责任了,话不能乱说的。

我很认真地回答,那是百分之百的,你做不出关我啥事情?要不你出钱,给我制作费用,咱们签合同,我来给你做出来。做不出来一赔十。这不就是很简单的事情?

因为烦所以也越写越简单,尽快写完吧,这一节就写完了。

OSD的用处很大,因为超视距后需要有数据,即便不超视距,一些资料也很需要,比如还有多少电,多少高度,多少速度。那超过视距更需要了,需要看着水平线驾驶,知道自己的飞机飞得很稳,返航之类需要卫星,上面显示着卫星数量等等等。

基本上说所有的配件都是模块化的,按照说明书插上就成,无人机上有如下配件,电机、电池、接收器或433接收器、电调、飞控、GPSOSD、摄像头、1.2g1w以上图传发射器、螺旋桨、机架+电线,没多少东西。需要注意的是,棍状天线需要换调,换成三叶草或者四叶草,而真正配件连十样也不到。

地面配件,遥控器+433遥控功放,四叶草天线遥控用,如果是双天线,一个四叶草一个14bdi平板, 图传接收用14bdi大平板天线或者能跟踪的平板天线。遥控器需要带上接收图传的1.2g显示屏,再就是笔记本电脑或者安装安卓系统的平板电脑构成地面站。

上面说的配件已经一件不差,照我说的买来,安装上就是。

如果续航时间不够,电池还可以改进,可以并联,但需要注意的是,并联增加了电流,千万要注意。

另外解决电池续航时间的方案,可以用开关切换,也就是两组电池在无人机上,到电池一组用光的时候,用遥控开关使之切换,当然也可以用空气开关之类自动切换,但后者遗憾的是本人没有找到市场里有低压切换的空气开关。

这个开关切换方案本人觉得最为实际,因为遥控器开关是现有存在的,本来就是用来控制飞机各机械装置的,所以用之合情合理,不用才叫奇怪,但由于无人机上信息需要保存,要注意对电子机载设备保持着通电状态,大致5V就够,那很容易的事情,地面站到飞控插上电脑USB口的时候,这就是给它们上了电,所以这条USB线连接分开的另外电池就可以了。或者根本不需要,如果是图传设备与电机分开供电的话,则它们是不可能因为断电丢失数据的,因为另一路继续在供着电的,由OSD连接的。当然你如果没听我上面的,一直说下来,这样分开供电的方式,你也可以给他们单独供电,电池与机载电子设备中间请用一个叫UBEC的东西。

这全文最后我是匆忙地写完,搞得被有点烦。总的来说,我上面已经列出了所有配件,但是真正做起来肯定是还需要配置一些制作工具的,比如电烙铁,或者螺丝刀,万用表,也或者平衡充,精确秤,公斤秤,这些自己看着办吧,也不需要安装到飞机上,只是工具而已。

本人制作的小家伙,飞机上的所有东西加起来2300元人民币。







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 楼主| 发表于 2015-9-26 12:40:11 | 只看该作者
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-26 12:41 PM 编辑


四,遥控与图传以及天线。



总的来说无人机上是没几样的东西的,而且高度集成,是模块化的,往上搭就能凑起来,就跟电脑里面配件差不多。所以这不是说我们在研究实战无人机,而是百分之百采购配件能够装出来,它是百分之百的,不存在啥的研究,不存在这个概念,是购买现有的东西,是买来就能用的东西,还有啥可研究的?

遥控起码得天地飞8以上,因为开关多,除了控制四轴,我们还得留出开关设置成投弹,或者拍摄,也或者扫射等功能,这个是靠遥控联系到无人机上的接收器然后由舵机运行机械装置完成,这里因为各设备机械结构肯定不一样,比如投弹跟扣扳机肯定不一样,就不再述说下去。

我们要说的其实不是普通遥控,要加装东西增加发射距离,需要高频头,市面上最大距离的是433高频头据说能达50公里,这个我是没测试过的,只是传说,但人家也有视频录象,不过看起来也不过20多公里的样子吧,总的来说遥控增加距离并不复杂,配件到处有买。

遥控的天线也很重要,可以用四叶草,小平板,具体形状也很多,但总的来说它体积不大,图传可以用大天线接收,用大平板接收,这样效果会很好。

而实战用的无人机多数需要的是距离,而不是画质,足够能辨别方向地标,基本就可以满足,当然也可以配备高画质的摄影设备,这价格就不好说了,画质要求不高就几百元的摄像头,要求高挂套上万的拍摄设备也可以,但我们一般以满足要求又重量轻这是合适的。一般要求图传距离远就用1.2G图传增程,品牌有罗美、柏通等。这里要注意,以满足距离为准,要知道装在无人机上功率大的发射器是要消耗电池蓄电的,而且还并不少,当然也可以分开供电,以我认为能分开供电的尽量分开供电,虽然会增加载重,但起码不会降低提供动力的电池消耗,且因为这种设备对电池要求不高,所以可以用一般的锂电池供电,这还更好一点。

如果对图象有要求,比如用于侦察,其实可以把拍摄设备挂载在飞机,把需要的画面录在无人机挂载设备上,也并不需要现场传过来,所以说质量很高的图传其实也没多少意义,且因为存在各种干扰,图传也很难保持完整清晰,图传为驾驶所用,它是需要配OSD的,至于OSD我们下一节再说。

总的来说,遥控与图传是相反的,遥控器发射在地面,接收在无人机上。图传发射在无人机上,接收在地面上。按照市面能够采购到的设备,两套东西,达到5公里20公里丝毫也没有问题。遥控增程我推荐433,图传推荐1.2G罗美1W以上,图传接收的地面天线,推荐使用12通道AAT跟踪平板天线。其实这一套下来,不要说5公里10公里也没问题,只是说留有余地,考虑到各种复杂的干扰,以及战场复杂的环境。这里需要说明的是,象AAT跟踪,那么好的东西我确实没用过,定向平板是用过的。

需要注意的是,在遥控与图传增益上做足工夫之后,一切都是由天线决定。并且这里一定要注意避免互相干扰,其中5,8G图传尽量不要使用,与遥控2.4G严重干扰。




178元普通摄像头机载效果,认路基本没问题。当然可以配得更好。需要注意的是,无人机一定要达到良好的避震效果,否则画面会有严重的果冻或者波浪,但这个解决也不是很复杂,配件成套有买,价格也不贵,几十元到千元不等。




(待续)


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 楼主| 发表于 2015-9-25 10:17:25 | 只看该作者
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-25 03:08 PM 编辑

今天不更新,昨天写的中间一段题外话删除了。因为事情有很大的出入。是关于华夏这个人的事情,经过进一步了解大致情况如下:


佰骥 2015-9-25 1:50:49
@华夏 你为何给他们做事情?

华夏 2015-9-25 1:52:15
他在广州工作的,网上见我到过红岩,就加我说会搞军工,相约过去的呀.

华夏 2015-9-25 2:01:35
姓廖的在广州工作,跟我说会军工,相约过去联系同盟军老总们的.

华夏 2015-9-25 2:03:34
换句话说,啥的部长他也不认识了?以前没过去,姓廖的是不认识他们,我也不认识呀。

佰骥 2015-9-25 2:03:55
@华夏 后来认识了,换句话说姓廖的利用那部长威吓你。那部长是果敢的,是不是?

华夏 2015-9-25 2:06:00
姓廖的是说过,可叫他们抓我关我。

佰骥 2015-9-25 2:06:44
@华夏 他威吓你,你还替同盟军工作?

华夏 2015-9-25 2:08:42
部长  没出面威胁过我哈

华夏 2015-9-25 2:10:23
在那边一星期,我就受不了偷跑了。

佰骥 2015-9-25 2:10:32
@华夏 不管威胁没威胁你,你应该知道,姓廖的是利用你对他们的恐惧,所以你很恐惧他们,同盟军的那些干部领导部长。是不是?那为何你还要给他们工作呢?

华夏 2015-9-25 2:16:46
以前恐惧吗? 这次是姓廖的那样说,就怕的呀.

佰骥 2015-9-25 2:18:49
姓廖的是买设备前威吓你,还是买设备后威吓你的呢?

华夏 2015-9-25 2:19:23
买设备过去后.

佰骥 2015-9-25 2:20:03
@华夏 那出来一个问题,也就是说,所谓的高性能炸药是成功了,是不是?现在哪个姓廖的在给他们做炸药?

佰骥 2015-9-25 2:22:08
我明白了,其实是你出钱买设备,他没走,在给同盟军做炸药,是不是这个意思呢?

华夏 2015-9-25 2:22:36
对的,高性能炸药是成功了,我没看见他们炸哈,黑索金是我照片上,那两个湖南人在搞.

佰骥 2015-9-25 2:22:58
其它人不要扯

佰骥 2015-9-25 2:24:56
我觉得你不应该怕他们,他们不会如何的,实在没办法自己过去一趟

华夏 2015-9-25 2:26:10
算了,我还有老妈88岁,要不到,也不会去

华夏 2015-9-25 2:28:41
本来就是他见司令重视,他就把我赶到山上住,又没自来水.

佰骥 2015-9-25 2:29:18
是他赶你到山上的?

佰骥 2015-9-25 2:29:49
我奇怪了,你一大活人,他有啥能量,你被他赶山上干吗?
你听他的干吗?他让你去山上,你就去山上?

华夏 2015-9-25 2:31:03
是呀,开始我还没跟他争论,心里想的是能要点钱回来。

佰骥 2015-9-25 2:31:39
那就是说,也不是同盟军让你去住山上的了?

佰骥 2015-9-25 2:32:12
那你以前这么说同盟军让你住山上猪圈去的?

华夏 2015-9-25 2:32:19
开始想受点气,能要钱就好。




华夏事情经过是,一个广州姓廖的,见到华夏在果敢的照片,然后要他介绍去果敢,因为姓廖的懂制作炸药的技术。

然后两人就去了那边。彭司令信任了他们,让他们买设备,并且答应报帐。

之后,他们采购设备,设备齐全后,姓廖的开始威吓华夏。至于目的不明,也许开始讨厌他,也许跟那设备的钱有关系。导致华夏非常害怕,以为要被同盟军枪毙。也不敢向同盟军领导讨要买设备的钱。

之后,一星期后,他受不了,他说偷跑了。


钱其实他根本没去要过,同盟军也没让他住山上猪圈。但他对此处理的方法有限,所以就在网络上说同盟军不好。这是他跟姓廖的人的事情。跟同盟军关系不大。
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 楼主| 发表于 2015-9-24 12:36:23 | 只看该作者
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-25 12:27 AM 编辑


三,机架与电调以及飞控

上面我们讨论了电机电池,这是基础,只要它们有足够的劲,则之后一切都是机载电子设备的事情了。当然还有机架,没有这个东西自然都是散乱的配件,它相当于电脑的机箱。但电脑是不需要飞上飞下活动的,所以把配件插在一起放在桌子上也照样地能运行起来,无人机不行,需要有结实的机架。

机架没有啥大要求,材料尽量用轻金属,以减轻整机重量。而机臂的尺寸要足够配合好螺旋桨,不能让浆与浆开起来后打在一起,这是最起码的,最好也留几寸空余的余地,以符合最佳的气动产生最佳的拉力,但放心即便是不留余地也不至于飞不起来。至于精度,长短上,你少几毫米多几毫米实际使用上并不会有很大的影响,飞控电子设备是足够弥补它在精度上些许缺陷的。四轴布局大致也就X形状,其它有些出入基本原理不变,就是要做到对称的机臂平衡。

说完了机架,其实那么大无人机,以电机8325作为标准,机架已经很难在市场买到,看起来需要自己DIY,因为精度要求不高,所以并不难做。

这里说一下,为何要以8325电机作为标本呢?因为已经足够有实战效果。我不懂武器,但根据查找到的资料,一发120迫击炮弹大致是17公斤,以四轴8325电机的拉力,是能够轻松地带着起飞,具体载重在上一节说得很清楚,17到20公斤是很经济的载重,除了自身机重之外,那属于很富裕的额外载重,不会太大消耗电池蓄电,单台电机也就在27A左右,非常轻松,以此载重足够一小时的续航。有人如果想知道能飞多少公里,我以自己做的电机3508小家伙为例,经济时速,不是大电流输出的情况下,50%—60%油门,大致30到40公里时速。但是更大的电机,更大的螺旋桨,当然更高的时速。在没有重武器的情况下,如果对方用120迫击炮,资料上说大概最大射程是5-6公里距离。那无人机带一个120迫弹,飞上5公里,从肉眼已经看不到的600米到700米高空扔下去,这就是很好的反击手段了。当然那只能算是推测。

机架有了,接着就是电调,这个东西是比较重要的,说白一点,就是提供给电机多少电是需要它转换的。遥控拿在手里,发射信号到无人机里的接收器,接收器给出需要多少电的输出这个数据信号,转到电调上,电调分配给电机,大致就是这个过程。但实际制作上并不是如此,比如需要从飞控连接传出信号给它,因为保持平衡之类那些自动控制也是需要输出信号给电调的,所以说原理是前者说法,实际连接的方式与设备稍微有点不同。

电调是必须物品,四轴需要四只电调,电调需要一定的功率,以便在持续加电的时候,让无人机飞起来,它能调节电流大小。8325电机 最好是使用150A 或者再高160A或者更高电调,这个是必须品,也是直流转三相用于无刷电机供电的配件,当然稍微买低一点也是可以飞起来的,它余地也是有的。我的小家伙用的是40A。

那么这一节最后就说说飞控,飞控顾名思义就是控制无人机能够安全平稳减少人繁杂操作的东西。它是从接收器(接收遥控信号)连接到电调的。飞控里最起码已经集成了三轴陀罗仪,以保持飞行的平稳,它能感应飞行器的倾斜保持水平稳定,再好一点集成气压计,感知到高度,所以能够让无人机悬停在指定高度的空中。陀罗仪能够感知是不是平衡,气压计能够感知高度,然后通过传递的数据给电调以不同电流给各电机,保持了稳定性,它能够让无人机原地原空地挂在上面。如果用于军事用途,我就说你就是架上重机枪,对地上目标反复地扫射,它也能办到,因为后坐力导致倾斜被陀罗仪感知,它迅速地给电调发出信号,进行调节,恢复了状态,不过这需要一点时间,大致1秒左右时间吧,反正它的反应不至于让飞机掉下来,当然不能连续不停地扣着扳机,否则也就只能打到天空上去,甚至把它搞得脚朝天掉下来。扣一下恢复平衡,再射击,这是合理的推测,也会稍微后退。事实上我们说的是在无风的状态中,真实中风力也会有一定的影响,风越大,自然控制更难,无人机会飘移,这种重量的无人机我没做过,但总的来说重量会对风力进行抵消,也许4-5级风也吹不动它也不一定(不是绝对的,而是飘移的幅度问题)。

飞控集成了很多东西,也可以外接,比如GPS、OSD,有这个东西能够省事很多,以我所用的APM飞控为例,这个飞控便宜,500元也不到,适合我做试验用。GPS跟遥控配合能做到一键返航,比如在我起飞的时候,我用地面的笔记本跟飞控USB线连接,预先设置好这个位置,数据输出到了飞控中,我的遥控当然也设置好开关,保证一个开关就能从遥控发射信号给飞机上的接收器,下达操作指令。如此在轰炸完后,或者攻击完后,我啥也不用管,把开关一拔,无人机就自动飞了回来,就不需要再自己拿着遥控,看着图传显示屏进行操作,不再需要,无人机自动会按照高度以及GPS的指引回到起飞的原地。所以飞控绝对是很重要的,没这个东西除非是飞行神才才能飞,还超视距,还要攻击,几乎不可想象。



APM飞控。

不要看那玩意小,里面功能可不小,不过普遍认为APM是最复杂的,设置也是最麻烦的。但有啥办法呢?买零度S4需要1000元,买NAZE 1000以上,算了吧,我还是选它了。

需要说明的是,小的无人机跟放大的无人机,机载电子设备是没多少区分的,因为功能是一样的。所以说,我们抓住了电机跟电池还有电调,机架就不需要说了,那其它都是通用的。你飞迷你型的无人机要达到这个功能就用这个飞控,不是说你要100公斤的无人机需要换一个,不需要。甚至你飞固定翼、飞直升机、你飞油动,还是可以用这一个。


(待续)


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 楼主| 发表于 2015-9-23 12:08:36 | 只看该作者


在知道了我们在市面上能够采购到的电机以及电池足够我们制造出实战功能的无人机后,那么下面我们可以说说机载设备了,比如飞控、GPSOSD、遥控、图传等等。

这一节,最后说说我的飞行器,上面的3508图表,我们对照一下,以证明我们这种方式的计算科学性,基本不会出错,因为这个图表是我实际测试使用过的,2A消耗,单台拉力500,我在上面说了,我的飞行器全重2139,基本刚好是42公斤拉力与2公斤的自重。OK,我的小家伙飞行时间40分钟以上,用的是8000毫安电池,我当然可以用22000毫安,那就是可以几乎翻三倍的飞行时间,而且注意,我用的是4S,并不是12S,当然我的电机推荐使用只能用到6S。电压太高我是不会测试的。具体大家可以去自己运算,我一直只算少,不算多的,都留有余地,考虑到电池的老化等因素,我成倍地对半减少续航时间作为余地。总之对照之后会发觉,其中的实际性。我的3508,以2A或者也许3A输出,以图表最低算起,是足够飞起来,而且飞得很好的。

超视距机载电子设备OSD回传。有朋友说我那视频画面质量太差了,这经常令人无奈,我这个是178元一个的摄像头,要画面好可以买17800元一个的拍摄设备嘛,但我买不起的。这跟无人机飞起来控制住有啥关系呢?




(待续)




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 楼主| 发表于 2015-9-23 12:03:02 | 只看该作者
本帖最后由 佰骥 于 2015-9-23 12:21 PM 编辑

(续上)


二,把小家伙放大

总结一下上面,我们抓出几个主要点来,一我们确定了电池使用时间与载重的关系,载重稍微多一点,电池输出消耗成倍地增加。二我们说了几个常识问题,比如电机的型号,为啥是4114呢?输出跟拉力关系,6S代表6个电池等等这些基本常识。

明白上面的运算方式很重要,比如4114电机3A输出拉711,因为下面我们会把电机放大,要实战就需要大电机。也就这样,大家也就明白了为何小多轴,小电机也能放大,因为此种运算方式是不会变的。

说到这里我插几句题外话,我们不要把做这个当作高科技,其实它是很简单的,所有配件加起来也未必会比装一台电脑多。我记得我90年代初,自己DIY286电脑,用DOS,别人就把我当成玩高科技的,那么现在呢?遍地都是会DIY电脑,中学生甚至小学生也能自己组装出来,那么90年代的电脑跟现在复杂性有区别吗?可以说毫无区别,我做了二十年的电脑,一直做到吐,我说这个肯定有发言权。我们做这个不会比DIY一台电脑复杂多少,如果配件齐全的,也差不多一二个小时就能装好搞定。但话说回来,操作电脑比较安全,因为可以在家里坐着慢慢思考,操作无人机那搞不好砸到花花草草,甚至人,或者飞丢了。

好了,继续言归正传。

在我们明白一些常识后,特别是电机跟电池,这很重要,电机意味着拉力跟输出消耗,电池是提供它能量的,自然蓄得越多,飞的时间越长,这关系就如发动机跟油的关系。说起来有些耗油低,有些高,各类不同,在这上面都是一样的。大放电,大踩油门,没多少区别的。

按照这个思路下去,那做一辆小车,跟做一辆大卡车,有多少区别呢?那做一个小飞行器,跟做一个实战无人机有多少区别呢?在跨过门槛后,那就没有区别,这个门槛我们说越过了玩具档次后,他们的用料以及电子配件与原理是一样的。

下面我提供两个电机的参数对照,前一个是我测试的电机型号 3508,后一个是我在上面答应大伙,并且在市场也能买到的,以大疆S1000 4114电机为依据,载重放大的电机。上面说3公斤载重放大十倍。



我使用的电机3508



目标电机 8325


首先我介绍一下我的飞行器的电机搭配与电池的参数,电机搭配的浆跟上面有不同,我是15寸浆,上面图表里用的是14寸,其实差距不是很大。而我搭配的电池为4S4节电池,上面参数里是6S6节电池。我的电池为8000毫安,有人说了你为何不买22000毫安?那不更好一点?这个其实我们就是能测参数就够了,不需要太好,我也舍不得买22000毫安,起码对我来说有点贵。可以这样说,以我4S的电池续航40分钟没问题,我机身自重21392.1公斤。为4轴,因为是DIY所以做得有些重,材料上有些重,再减少大致一半重量也是可能的,但那材料就贵了,得用碳纤维。

为何我要做4轴,而不是6轴或者8轴,这里我想说明一下,根据本人观察以及资料的汇集,发现很多使用过的朋友,为了增加载重从4轴换到6轴,他们认为并没有增加多少载重。其实比较简单,电机有份量的,机臂也有份量,增加电机数量后并不能增加电池,为何呢?这个可以看上面第一节提到的,电压问题,电池增加电压要高上去,要烧电机。在这种矛盾下,我们可以理解到,载重增加,虽然加电机也增加了拉力,但电池消耗更大,缩短了飞行时间,计算下来划算的,或者合理的还是四轴,我们不要怕载重不够,因为我们可以换更大的电机,这不就解决了矛盾?当然关于电池问题,我们增加极大的续航力,在电池上做文章,我会在最后一节提到,现在暂时不谈这个。

看上面目标电机 8325 的图表,它用的是12S12节电池,螺旋桨是30寸(这里是以英寸计算的,它也不是市面上能买到的最大电机,只是因为更大的我没找到图表,所以拿它一用,基本上放大3公斤十倍也做到了,看看适合起飞重量就知道完全是做到了,这已经不需要解释,图表明确地写得很清楚,4轴适合30-32公斤起飞,6轴适合45-48公斤起飞,8轴适合60-64公斤起飞),我们现在要计算的是,最合适的载重以及它的续航时间。

好了,我们假设我们使用的是12S12节的22000毫安电池。用的是4轴。按照8325电机的输出消耗计算一下看看。

9A输出消耗,它的单台电机推力为39254轴,乘4,是1570015.7公斤。22000毫安电池单节,以一个电机消耗,我们计算一下是多少时间呢?9A消耗9000毫安是一小时,换句话说就是22/92.4,大致2个小时半不到。请注意,我们是12节的电池给4个电机用,那是多少小时?理论上是3,以2小时算,2小时乘3,6小时,当然这只是理论上的,就如第一节说的电池有老化,充不进电等等,减半,3小时。以后我们计算电池都以减半时间,要留有余地。

好了,3小时我们早就足够了,我们要把它搞成一小时续航时间,而增加载重。按照上面8325
电机图表 也就是18A输出消耗到27A之间,18A输出单台电机拉力63204只电机就是 25280克,25公斤多一点。27A输出 单台拉力8260,乘4 等于3304033公斤

我是一定要取33公斤的,因为好算,因为9A飞三小时,9A刚好是27A3分之1OK了,刚好一小时。理论上如果是这种载重,除掉机身以及设备自重。带17公斤20公斤是没问题的。我们对照大疆S1000,它的自重是4公斤。加上云台设备是9.5公斤。减一下就是实际载重是5.5公斤,是自重的1.37倍。33公斤拉力自己去换算一下就一清二楚。(大疆S1000,在第一节已经说了,它续航时间短是因为拍摄设备本身耗电,另外它电池太小,我们把它搞到续航一小时以上并不难,具体可以再看第一节,还有后面我们一直说的是四轴,它是8轴,这不能搞混了,而且我们计算下来看一下,其实确实8轴比4轴多不了几公斤载重的,有兴趣可以自己去算一下。)

达到额外的17公斤20公斤载重(看机架做的份量,电子设备是没多少份量的,机架如果做成只有几公斤,那额外载重更大。)所以达到飞一小时又有实战功能的无人机并不难,起码从电池跟电机来看完全没问题,需要指出的是那不是市面上最大的电机。

我再提供一款给大家做参考,但是它没有上面详细的数据。



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发表于 2015-9-23 10:07:16 | 只看该作者
建议同盟军成立科技军工小组研究一些有效的装备。
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