【摘要】：近年來(lái),多旋翼無(wú)人機(jī)受到了人們極大關(guān)注,無(wú)論是在學(xué)校還是在網(wǎng)絡(luò)中都能夠聽(tīng)到、看到有關(guān)它的消息,可以看出無(wú)人機(jī)已經(jīng)悄無(wú)聲息的走進(jìn)人們的生活。實(shí)際上,這一現(xiàn)象的發(fā)生主要?dú)w因于人們對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的需求和興趣都達(dá)到了前所未有的高度。這自然而然的促進(jìn)了多旋翼無(wú)人機(jī)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它受到人們青睞的主要因素包括它的小體積、輕便靈活性;即是說(shuō)你可以在非常狹小的地方讓它起飛、靜止、降落及各種復(fù)雜的飛行動(dòng)作,如此一來(lái)人們就可以隨時(shí)攜帶并使用它進(jìn)行空中拍攝。四旋翼的發(fā)展已經(jīng)勢(shì)如破竹,很有可能成為如智能手機(jī)那般普及到大眾當(dāng)中。四旋翼采用固定機(jī)架、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,其動(dòng)力十足能夠完成很多高難度的飛行動(dòng)作并能用于小負(fù)載運(yùn)輸服務(wù)。相比固定翼飛行器它能夠迅速調(diào)整飛行方向、高度且更加靈活多變、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。它簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的降低了機(jī)體本身的飛行重量,這使得它能夠承載更大的負(fù)載提高了其有效載荷。隨著人們對(duì)其認(rèn)識(shí)的提高,相信有更多的場(chǎng)合會(huì)需要使用到它;它的諸多優(yōu)勢(shì)必然會(huì)對(duì)今后人們生活方式的帶來(lái)較大的改變,這也是成為越來(lái)越多的研究人員的加入的重要原因。由于電力部門(mén)要求無(wú)人機(jī)最低巡線時(shí)間為三十分鐘,故本設(shè)計(jì)中選用22000m Ah超大容量鋰電池為旋翼機(jī)供電保證其續(xù)航時(shí)間。巡檢過(guò)程中無(wú)人機(jī)需攜帶搭載云臺(tái)的攝像機(jī)質(zhì)量約為1.3kg來(lái)完成巡線任務(wù),所以本設(shè)計(jì)最低負(fù)載為1.3kg,最大負(fù)載為1.5kg,無(wú)人機(jī)空載時(shí)飛行重量為7.4kg。本設(shè)計(jì)主要通過(guò)使用兩級(jí)PID控制方式,第一級(jí)(導(dǎo)航級(jí))使用STM32F103C8T6芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)四旋翼的導(dǎo)航,第二級(jí)(控制級(jí))通過(guò)使用STM32F427ZGT6芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)及運(yùn)算。其中第二級(jí)控制器通過(guò)外接一些運(yùn)動(dòng)姿態(tài)傳感器模塊、空壓計(jì)、陀螺儀、三軸磁力計(jì)模塊、無(wú)線通信模塊、GPS導(dǎo)航模塊等,再加上舵機(jī)、機(jī)架等,設(shè)計(jì)并制作一個(gè)小型的四軸飛行器。通過(guò)在無(wú)人機(jī)上攜帶攝像頭來(lái)完成對(duì)架空高壓線的巡檢工作。
[Abstract]:In recent years, people pay great attention to the multi-rotor UAV, whether in school or in the network can hear, see the news about it, we can see that the UAV has entered people's life quietly. In fact, this phenomenon is mainly due to the demand for and interest in multi-rotor UAVs have reached unprecedented levels. This naturally contributed to the rapid development of the multi-rotor UAV, and the main factors that are popular among people include its small size, lightweight flexibility; that is, you can let it take off in a very small place and stay still. Landing and complex flight movements, so that people can carry it and use it for aerial photography at any time. The development of the four-rotors is already in the ascendant and is likely to become as popular as a smartphone. The four rotor uses a fixed frame, simple and firm structure, its full power can complete a lot of difficult flight movements and can be used for small load transport services. Compared with the fixed-wing aircraft, it can adjust the flying direction quickly, the altitude is more flexible and changeable, the environment adaptability is strong and so on. Its simple structural design greatly reduces the flight weight of the body itself, which enables it to carry a larger load and increase its payload. As people become more aware of it, it is believed that there will be more occasions to use it; its many advantages will inevitably bring about great changes in people's way of life in the future. This is also an important reason why more and more researchers are joining us. Since the power department requires the minimum inspection time of UAV to be 30 minutes, the 22 000 mAh super capacity lithium battery is chosen to supply power to the rotorcraft to ensure its life. During the inspection, the UAV needs to carry the camera with the cloud head about 1.3kg to complete the inspection task, so the minimum load is 1.3 kg, the maximum load is 1.5 kg, and the flying weight is 7.4 kg when the UAV is no load. The first stage (navigation level) uses STM32F103C8T6 chip to realize the navigation of four rotors, the second stage (control level) realizes data acquisition, storage and operation by using STM32F427ZGT6 chip. The second stage controller is connected with some motion attitude sensor module, air pressure meter, gyroscope, three-axis magnetometer module, wireless communication module, GPS navigation module, and so on. Design and build a small four-axis aircraft. Patrol the overhead line by carrying a camera on the drone.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM75;V279

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本文編號(hào)：2137033