四旋翼无人机硬件，飞控，基站，NX
四旋翼无人机硬件
一 总览
四旋翼无人机的硬件组成：无刷电机（4个）；电子调速器（简称电调，4个，常见有好盈、中特威、新西达等品牌）；螺旋桨（4个，需要2个正浆，2个反浆）；飞控；电池（11.1v航模动力电池）；遥控器（最低四通道遥控器）；机架（常用铝架和碳纤维板）；充电器(尽量选择平衡充电器)；T265；主板；激光雷达等
接下来，我们以控制系统；执行系统；感知系统；电力系统；和控制交互系统来分别带大家学习了解四旋翼无人机硬件的部分
二 控制系统
控制系统主要由飞控和主板两部分组成。
1飞控
飞控即飞行控制系统是飞机的大脑，无人机在飞行过程中，利用自动控制系统，能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制，其载有加速度计、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器。由它来控制各个电机的转速进而控制飞机的姿态，加上GPS或差分GPS可完成定点悬停，自主航线飞行等功能。
飞控通过接收机接收遥控器发送的遥控信号（地面站控制时：地面站通过云航灯或电台发送给飞控的自主飞行指令），经过飞控程序处理后，通过电调来控制各个电机的转速，从而达到控制飞行器动作的目的。
作用：如果没有飞控板，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致型等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下的胡乱翻滚，根本无法飞行，飞控板的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢，升力变小，自然就不再向左倾斜。飞控有X模式和+模式的。X模式要难飞一点，但动作更灵活。+模式要好飞一点，动作灵活差一点，所以适合初学者。特别注意，x模式和+模式的飞控安装是不同的如果飞控板安装错误，会剧烈的晃动，根本无法飞。
大致一看四轴十字和四轴×字没多大差别，M1，M3都是逆时针，M2，M4都是顺时针，它俩真正的区别在于，做动作时电机的运动情况。
四轴×字
前进时，M3，M4速度同时增加，M1，M2速度同时减小。
左移时，M1，M4速度同时增加，M2，M3速度同时减小。
左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。
四轴十字
前进时，M3速度增加，M1速度减小。
左移时，M4速度增加，M2速度减小。
左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。
M指的是电机位置
有此可看出做动作时四轴×字始终有两两电机参与速度调整，一般建议四轴采用×字（博创，嘉创飞机均是×型），对控制动作来说能更好一些。
以嘉创无人机的飞控为例（如左图），嘉创所使用的是雷迅V5 NANO 飞控（https://docs.px4.io/master/zh/assembly/quick_start_cuav_v5_nano.html）
飞控的具体接线图如下
| 主要接口 |
功能 |
| 电源 |
连接电源模块；提供能量、模拟电压和电流测量。 |
| PM2 |
不要与 PX4 一起使用 |
| TF CARD |
用于日志存储的SD卡（随卡提供） |
| M1~M8 |
PWM 输出接口。 可以使用它控制电机或舵机。 |
| A1~A3 |
捕获引脚（目前 PX4 上不支持） |
| nARMED |
表示 FMU 处于待命状态。 低电平时表示激活（待命时是低电平）。 |
| DSU7 |
用于 FMU 调试，读取调试信息。 |
| I2C2/I2C3/I2C4 |
连接I2C总线设备；比如外部的罗盘。 |
| CAN1/CAN2 |
用于连接 UAVCAN 设备，比如 CAN GPS。 |
| TYPE-C(USB) |
连接到计算机，以便在飞控和计算机之间进行通信，例如加载固件。 |
| GPS&SAFETY |
连接到 Neo GPS，其中包括GPS、安全开关、蜂鸣器接口。 |
| TELEM1/TELEM2 |
连接到数传电台 |
| DSM/SBUS/RSSI |
包含DSM、SBUS、RSSI信号输入接口；DSM接口可以连接DSM卫星接收机，SBUS接口可以连接SBUS总线的遥控器接收机，RSSI连接RSSI信号强度回传模块。 |
2 主板
主板也就是智能无人机的大脑，目前俩款无人机都是用的JETSON NANO，但是两块板子的版本不一样，嘉创的nano版本更新一点，主板和飞控连接，更有很多创口和T265 激光雷达等相连接。
主板上要和显示屏使用从而了解主板的运行情况，主板和显示屏之间有一根连接线，鼠标和键盘连接在主板的窗口上，对于主板上系统程序的安装，详情请看代码和软件部分。
以嘉创飞机的主板为例 NVIDIA Jetson Xavier NX （https://www.nvidia.cn/autonomous-machines/embedded-systems/jetson-xavier-nx/）
它包括一个功能强大的紧凑型Jetson Xavier NX模块，用于AI边缘设备。具有精确的多模式AI推理功能，可以开发和测试高能效，XAVIER 般的性能，NANO 般的大小。Jetson Xavier NX 尺寸为 70 毫米 x 45 毫米，
左图为模组
| 模组技术规格 |
|
| AI性能 |
21 TOPS |
| GPU |
384-core NVIDIA Volta™ GPU 和 48 Tensor Cores |
| CPU |
6-core NVIDIA Carmel ARM®v8.2 64-bit CPU |
| 内存 |
8 GB 128-bit LPDDR4x |
| 存储 |
16 GB eMMC 5.1 |
| 功耗 |
10 W|15 W|20 W |
| PCIe |
1 x1 (PCIe Gen3) + 1 x4 (PCIe Gen4), total 144 GT/s* |
| CSI摄像头 |
最多6个摄像头（通过虚拟通道可以最多支持24个） |
| 视频编码 |
2x 4K60 | 4x 4K30 | 10x 1080p60 | 22x 1080p30 (H.265) |
| 视频解码 |
2x 8K30 | 6x 4K60 | 12x 4K30 | 22x 1080p60 | 44x 1080p30 (H.265) |
| 显示 |
2 multi-mode DP 1.4/eDP 1.4/HDMI 2.0 |
| 深度学习加速器 |
2个 NVDLA 引擎 |
| 视觉加速器 |
7路 VLIW 视觉处理器 |
| 网络 |
10/100/1000 BASE-T Ethernet |
| 结构尺寸 |
69.6 mm x 45 mm |
左图为我们现在飞机上的
| 开发者套件技术规格 |
|
| GPU |
NVIDIA Volta™ 架构 |
| CPU |
6-core NVIDIA Carmel ARM®v8.2 64-bit CPU |
| 深度学习加速器 |
2个 NVDLA 引擎 |
| 视觉加速器 |
7路VLIW视觉处理器 |
| 记忆 |
8 GB 128-bit LPDDR4x 59.7GB/s |
| 内存 |
microSD（不含记忆卡） |
| 视频编码 |
2x 4K60 | 4x 4K30 | 10x 1080p60 | 22x 1080p30 (H.265) |
| 视频解码 |
2x 8K30 | 6x 4K60 | 12x 4K30 | 22x 1080p60 | 44x 1080p30 (H.265) |
| 摄像头 |
2个 MIPI CSI-2 D-PHY lanes |
| 连接 |
Gigabit以太网, M.2 Key E (WiFi/BT included), M.2 Key M (NVMe) |
| 显示 |
HDMI 和 DP |
| USB |
4x USB 3.1, USB 2.0 Micro-B |
| 其他 |
GPIOs, I2C, I2S, SPI, UART |
| 结构尺寸 |
103 mm x 90.5 mm x 34 mm |
具体接线如图。
三 执行系统
1电机
电机分为有刷电机和无刷电机，无刷是四轴的主流，力气大，耐用。
1.1型号：电机的尺寸，例：2212电机，2018电机
不管什么牌子的电机，具体都要对应4位这类数字，其中前面2位是电机转子的直径，后面2位是电机转子的高度。
简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。 又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。 通常2212电机是最常见的配置了。
1.2转速
每个无刷电机都会标准多少kv值，这个kv是外加1v电压对应的每分钟空转转速，例如：1000kv电机，外加1v电压，电机空转时每分钟转1000转，外加2v电压，电机空转就2000转了。
同电机类似，桨也有啥1045,7040这些4位数字，前面2位代表桨的直径（单位：英寸 1英寸=254毫米）后面2位是桨的角度。
2.电子调速器（简称电调）
作用：
电调的作用就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速。
因为电机的电流是很大的，通常每个电机正常工作时，平均有3a左右的电流，如果没有电调的存在，飞控板根本无法承受这样大的电流（另外也没驱动无刷电机的功能）。
同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用，将11.1v的电压变为5v为飞控板和遥控器供电。
规格:
电调都会标上多少A，如20a，40a 这个数字就是电调能够提供的电流。大电流的电调可以兼容用在小电流的地方。小电流电调不能超标使用。
四轴专用电调？
因为四轴飞行要求，电调快速响应，而电调有快速响应和慢速响应的区别，所以四轴需要快速响应的电调。
其实大多数常见电调是可以编程的，能通过编程来设置响应速度。所以其实并没有什么专用一说。
3.螺旋桨
螺旋桨， 将电机转动功率转化为推进力或升力。螺旋桨高速转动时，由于桨叶特殊的机构，会在桨上下面形成一个压力差，产生一个向上的拉力，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和桨螺距，单位均为英寸。比如8060桨，代表桨直径是8英寸。即8*2.54＝20.32cm。螺距则为6英寸。桨分正桨和逆桨，安装时正桨安装在顺时针旋转的电机上，逆桨安装在逆时针旋转的电机上。怎么区分正逆桨呐？(博创，嘉创公司的电机和桨叶均表明了方向）具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨， 四轴飞行为了抵消螺旋桨的自旋，相隔的桨旋转方向是不一样的，所以需要正逆桨。安装的时候，一定记得无论正逆桨，有字的一面是向上的（桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致）。
四 感知系统
1 GPS
通常意义上讲GPS，其实应该是指Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统，即GNSS。主要是用来定位的系统。
这是由无人机的操作要求和任务要求决定的。有了GPS后，无人机能够悬停飞行（定点），飞手操作的复杂性大大降低，同时，为了能够执行一些航迹飞行任务，定位信息也是必要的。
简单来说，如果只是姿态自稳的飞行，可以没有GPS，但是随着要求的提高，GPS对飞控、对无人机都是必要的部件。
目前我们所使用的智能无人机还用不到定位功能，更多的是利用飞控上的安全开关，来观察无人机目前所处的状态，是否处于能够飞行的状态，是否有问题，以嘉创的无人机为例，飞行前需要先对安全开关进行解锁，才能进行飞行。
2 T265--大鱼的眼睛
2.1 参数
（1）、T265采用了Movidius Myriad 2视觉处理单元（VPU），V-SLAM算法都直接在VPU上运行 可直接输出6DOF相机位姿
（2)、T265使用了双目鱼眼相机 分辨率848X800分辨率 30HZ 单色图像 视场角 163° Fov(±5°)
(3)、IMU型号为 BM1055
(4)、相机与IMU的参数都保存在了传感器中，可通过示例demo直接读取出相机的内参和相机与IMU之间的外参
(5)、相机外形尺寸 108 x 24.5 x 12.5 mm
T265左右目看到的图像
关于，T265 数据读取 环境安装 读取T265内外参数信息 使用ROS包读取T265数据 使用Opencv库读取T265等问题详情可以看无人机软件部分和代码部分。
2.2 T265的固定
T265对稳定性要求比较高，目前我们固定T265有两种机型的方法一种是博创公司固定T265是用减震球，嘉创固定265是用泡棉胶，减震效果各有优劣，博创更佳，嘉创可替换性高。
2.3 T265的注意事项
(1) 接线蓝线一端与T265连，另一端与主板连。
(2) T265是靠特征点识别，在启动T265之后要将T265抬起，左右上下前后调整，使其获得足够多的特征点，最好在正对T265前面放上静止的特征识别板。
(3) T265对光线要求严格，在飞行过程前对光线进行选择，过亮或者过暗都会对T265的距离判断产生影响，容易导致飞机失控。
3激光雷达
目前这两款飞机都是这种激光雷达，激光雷达在无人机上的应用，更多的是和避障代码结合，从而实现无人机的避障。
激光雷达的测试请看代码部分。
3.1原理
3.2激光三角测距原理
０１是激光发射器，射出去的激光由红色虚线表示，Ａ，Ｂ，Ｃ是三个反射点。０２是摄像头光心轴，绿色三角形代表用来捕捉反射光斑的相机模型。这张图画的是经典小孔模型。 Ａ，Ｂ，Ｃ的成像点分别是Ａ‘，Ｂ’，Ｃ‘. 由于激光发射器和相机安装的相对位置是已知的， 也就是说相机的光心轴和激光（线）的角度已知（本图画的是９０度），线段０１０２长度已知，角０１０２Ａ也已知（通过成像点在像平面的位置可以知道），于是问题变成了一个“角边角问题”，上过初中的同学都应该知道，已知“角边角”，三角形有唯一解，于是０１A的长度是可以算出来的。同理， Ｂ，C 两点距离０１的距离也是可解的。
五 电力系统
1 电池
无人机上用的电池一般是高倍率锂聚合物电池。同样电池容量锂电最轻，起飞效率最高。
1.1电池容量
1000mah电池，如果以1000ma放电，可持续放电1小时。如果以500mh放电，可以持续放电2小时。（基地目前有4s5300 3300 一大一小两款电池）。
1.2电池片数
锂电池1节额定电压3.7V，充满电压4.2v（4.35V高压版电池）。2s电池（嘉创飞机电池为2s，遥控器上有保护电压，低于保护电压，遥控器不能启用，代表有2个3.7v电池在里面，电压为7.4v。例：20000mAh 6s 25c就是6片20000mAh的电池串联。
1.3放电能力
这是普通锂电池和动力锂电池最重要区别，动力锂电池需要很大电流放电，这个放电能力就是C来表示的。如1000mah电池 标准为5c，那么用5x1000mah，得出电池可以以5000mh的电流强度放电。例：20000mAh 25C，那么它的最大放电电流就是20*25=500A。
2 充电器
2.1 充电能力
同上面的c一样，只是将放电变成了充电，如1000mah电池，2c快充，就代表可以用2000ma的电流来充电。不要图快，冒然用大电流，超过规定参数充电，电池很容易损坏。
2.2平衡充电？
如3s电池，内部是3个锂电池，因为制造工艺原因，没办法保证每个电池完全一致，充电放电特性都有差异，电池串联的情况下，就容易照常某些放电过度或充电过度，充电不饱满等，所以解决办法是分别对内部单节电池充电。动力锂电都有2组线，1组是输出线（2根），1组是单节锂电引出线（与s数有关），充电时按说明书，都插入充电器内，就可以进行平衡充电了。
2.3注意
电机与螺旋桨的搭配
螺旋桨越大，升力就越大，但对应需要更大的力量来驱动；
螺旋桨转速越高，升力越大；
电机的kv越小，转动力量就越大；
综上所述，大螺旋桨就需要用低kv电机，小螺旋桨就需要高kv电机（因为需要用转速来弥补升力不足）
如果高kv带大桨，力量不够，那么就很困难，实际还是低俗运转，电机和电调很容易烧掉。
如果低kv带小桨，完全没有问题，但升力不够，可能造成无法起飞。
例：常用1000kv电机，配10寸左右的桨。
2.4 配电池
这与选择的电机、螺旋桨，想要的飞行时间相关。
容量越大，c越高，s越多，电池越重；
基本原理是用大桨，因为整体搭配下来功率高，自身升力大，为了保证可玩时间，可选高容量，高c，3s以上电池。最低建议1500mah，20c，3s。
小四轴，因为自身升力有限，整体功率也不高，就可以考虑小容量，小c，3s以下电池。
选择电池是要注意，电池的最大放电电流要大于各个电机的总电流，电池的选择决定飞行的时间的多少。
如果用低c的电池，大电流放电，电池会迅速损坏，甚至自燃。
六 控制交互系统
1 基站（https://qgc-docs.drjlab.com/master/en/FlyView/FlyView.html）
当前我们使用的基站多为QGC地面站详情请看软件一栏
2接收器（与飞控相连 遥控器）
2.1通道
通道就是可以遥控器控制的动作路数，比如遥控器只能控制四轴上下飞，那么就是1个通道。但四轴在控制过程中需要控制的动作路数有：上下、左右、前后、旋转所以最低得4通道遥控器。如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。
2.2日本手、美国手
遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手，所谓遥控器油门，在四轴飞行器当中控制供电电流大小，电流大，电动机转得快，飞得高、力量大。反之同理。判断遥控器的油门很简单，遥控器2个摇杆当中，上下板动后不自动回到中间的那个就是油门摇杆。
2.3机架
机架的轴长短有没有规定？（要符合比赛要求，比赛前会进行测量，轴间距指的是对角两个电机的距离）
理论上讲，只要4个螺旋桨不打架就可以了，但要考虑到，螺旋桨之间因为旋转产生的乱流互相影响，建议还是不要太近，否则影响效率。 这也是为什么四轴用2叶螺旋桨比用3叶螺旋桨多的原因之一（3叶的还有个缺点，平衡不好做）
四旋翼无人机硬件
制作人褚发
一 总览
四旋翼无人机的硬件组成：无刷电机（4个）；电子调速器（简称电调，4个，常见有好盈、中特威、新西达等品牌）；螺旋桨（4个，需要2个正浆，2个反浆）；飞控；电池（11.1v航模动力电池）；遥控器（最低四通道遥控器）；机架（常用铝架和碳纤维板）；充电器(尽量选择平衡充电器)；T265；主板；激光雷达等
接下来，我们以控制系统；执行系统；感知系统；电力系统；和控制交互系统来分别带大家学习了解四旋翼无人机硬件的部分
二 控制系统
控制系统主要由飞控和主板两部分组成。
1飞控
飞控即飞行控制系统是飞机的大脑，无人机在飞行过程中，利用自动控制系统，能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制，其载有加速度计、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器。由它来控制各个电机的转速进而控制飞机的姿态，加上GPS或差分GPS可完成定点悬停，自主航线飞行等功能。
飞控通过接收机接收遥控器发送的遥控信号（地面站控制时：地面站通过云航灯或电台发送给飞控的自主飞行指令），经过飞控程序处理后，通过电调来控制各个电机的转速，从而达到控制飞行器动作的目的。
作用：如果没有飞控板，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致型等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下的胡乱翻滚，根本无法飞行，飞控板的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢，升力变小，自然就不再向左倾斜。飞控有X模式和+模式的。X模式要难飞一点，但动作更灵活。+模式要好飞一点，动作灵活差一点，所以适合初学者。特别注意，x模式和+模式的飞控安装是不同的如果飞控板安装错误，会剧烈的晃动，根本无法飞。
大致一看四轴十字和四轴×字没多大差别，M1，M3都是逆时针，M2，M4都是顺时针，它俩真正的区别在于，做动作时电机的运动情况。
四轴×字
前进时，M3，M4速度同时增加，M1，M2速度同时减小。
左移时，M1，M4速度同时增加，M2，M3速度同时减小。
左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。
四轴十字
前进时，M3速度增加，M1速度减小。
左移时，M4速度增加，M2速度减小。
左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。
M指的是电机位置
有此可看出做动作时四轴×字始终有两两电机参与速度调整，一般建议四轴采用×字（博创，嘉创飞机均是×型），对控制动作来说能更好一些。
以嘉创无人机的飞控为例（如左图），嘉创所使用的是雷迅V5 NANO 飞控（https://docs.px4.io/master/zh/assembly/quick_start_cuav_v5_nano.html）
飞控的具体接线图如下
| 主要接口 |
功能 |
| 电源 |
连接电源模块；提供能量、模拟电压和电流测量。 |
| PM2 |
不要与 PX4 一起使用 |
| TF CARD |
用于日志存储的SD卡（随卡提供） |
| M1~M8 |
PWM 输出接口。 可以使用它控制电机或舵机。 |
| A1~A3 |
捕获引脚（目前 PX4 上不支持） |
| nARMED |
表示 FMU 处于待命状态。 低电平时表示激活（待命时是低电平）。 |
| DSU7 |
用于 FMU 调试，读取调试信息。 |
| I2C2/I2C3/I2C4 |
连接I2C总线设备；比如外部的罗盘。 |
| CAN1/CAN2 |
用于连接 UAVCAN 设备，比如 CAN GPS。 |
| TYPE-C(USB) |
连接到计算机，以便在飞控和计算机之间进行通信，例如加载固件。 |
| GPS&SAFETY |
连接到 Neo GPS，其中包括GPS、安全开关、蜂鸣器接口。 |
| TELEM1/TELEM2 |
连接到数传电台 |
| DSM/SBUS/RSSI |
包含DSM、SBUS、RSSI信号输入接口；DSM接口可以连接DSM卫星接收机，SBUS接口可以连接SBUS总线的遥控器接收机，RSSI连接RSSI信号强度回传模块。 |
2 主板
主板也就是智能无人机的大脑，目前俩款无人机都是用的JETSON NANO，但是两块板子的版本不一样，嘉创的nano版本更新一点，主板和飞控连接，更有很多创口和T265 激光雷达等相连接。
主板上要和显示屏使用从而了解主板的运行情况，主板和显示屏之间有一根连接线，鼠标和键盘连接在主板的窗口上，对于主板上系统程序的安装，详情请看代码和软件部分。
以嘉创飞机的主板为例 NVIDIA Jetson Xavier NX （https://www.nvidia.cn/autonomous-machines/embedded-systems/jetson-xavier-nx/）
它包括一个功能强大的紧凑型Jetson Xavier NX模块，用于AI边缘设备。具有精确的多模式AI推理功能，可以开发和测试高能效，XAVIER 般的性能，NANO 般的大小。Jetson Xavier NX 尺寸为 70 毫米 x 45 毫米，
左图为模组
| 模组技术规格 |
|
| AI性能 |
21 TOPS |
| GPU |
384-core NVIDIA Volta™ GPU 和 48 Tensor Cores |
| CPU |
6-core NVIDIA Carmel ARM®v8.2 64-bit CPU |
| 内存 |
8 GB 128-bit LPDDR4x |
| 存储 |
16 GB eMMC 5.1 |
| 功耗 |
10 W|15 W|20 W |
| PCIe |
1 x1 (PCIe Gen3) + 1 x4 (PCIe Gen4), total 144 GT/s* |
| CSI摄像头 |
最多6个摄像头（通过虚拟通道可以最多支持24个） |
| 视频编码 |
2x 4K60 | 4x 4K30 | 10x 1080p60 | 22x 1080p30 (H.265) |
| 视频解码 |
2x 8K30 | 6x 4K60 | 12x 4K30 | 22x 1080p60 | 44x 1080p30 (H.265) |
| 显示 |
2 multi-mode DP 1.4/eDP 1.4/HDMI 2.0 |
| 深度学习加速器 |
2个 NVDLA 引擎 |
| 视觉加速器 |
7路 VLIW 视觉处理器 |
| 网络 |
10/100/1000 BASE-T Ethernet |
| 结构尺寸 |
69.6 mm x 45 mm |
左图为我们现在飞机上的
| 开发者套件技术规格 |
|
| GPU |
NVIDIA Volta™ 架构 |
| CPU |
6-core NVIDIA Carmel ARM®v8.2 64-bit CPU |
| 深度学习加速器 |
2个 NVDLA 引擎 |
| 视觉加速器 |
7路VLIW视觉处理器 |
| 记忆 |
8 GB 128-bit LPDDR4x 59.7GB/s |
| 内存 |
microSD（不含记忆卡） |
| 视频编码 |
2x 4K60 | 4x 4K30 | 10x 1080p60 | 22x 1080p30 (H.265) |
| 视频解码 |
2x 8K30 | 6x 4K60 | 12x 4K30 | 22x 1080p60 | 44x 1080p30 (H.265) |
| 摄像头 |
2个 MIPI CSI-2 D-PHY lanes |
| 连接 |
Gigabit以太网, M.2 Key E (WiFi/BT included), M.2 Key M (NVMe) |
| 显示 |
HDMI 和 DP |
| USB |
4x USB 3.1, USB 2.0 Micro-B |
| 其他 |
GPIOs, I2C, I2S, SPI, UART |
| 结构尺寸 |
103 mm x 90.5 mm x 34 mm |
具体接线如图。
三 执行系统
1电机
电机分为有刷电机和无刷电机，无刷是四轴的主流，力气大，耐用。
1.1型号：电机的尺寸，例：2212电机，2018电机
不管什么牌子的电机，具体都要对应4位这类数字，其中前面2位是电机转子的直径，后面2位是电机转子的高度。
简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。 又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。 通常2212电机是最常见的配置了。
1.2转速
每个无刷电机都会标准多少kv值，这个kv是外加1v电压对应的每分钟空转转速，例如：1000kv电机，外加1v电压，电机空转时每分钟转1000转，外加2v电压，电机空转就2000转了。
同电机类似，桨也有啥1045,7040这些4位数字，前面2位代表桨的直径（单位：英寸 1英寸=254毫米）后面2位是桨的角度。
2.电子调速器（简称电调）
作用：
电调的作用就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速。
因为电机的电流是很大的，通常每个电机正常工作时，平均有3a左右的电流，如果没有电调的存在，飞控板根本无法承受这样大的电流（另外也没驱动无刷电机的功能）。
同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用，将11.1v的电压变为5v为飞控板和遥控器供电。
规格:
电调都会标上多少A，如20a，40a 这个数字就是电调能够提供的电流。大电流的电调可以兼容用在小电流的地方。小电流电调不能超标使用。
四轴专用电调？
因为四轴飞行要求，电调快速响应，而电调有快速响应和慢速响应的区别，所以四轴需要快速响应的电调。
其实大多数常见电调是可以编程的，能通过编程来设置响应速度。所以其实并没有什么专用一说。
3.螺旋桨
螺旋桨， 将电机转动功率转化为推进力或升力。螺旋桨高速转动时，由于桨叶特殊的机构，会在桨上下面形成一个压力差，产生一个向上的拉力，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和桨螺距，单位均为英寸。比如8060桨，代表桨直径是8英寸。即8*2.54＝20.32cm。螺距则为6英寸。桨分正桨和逆桨，安装时正桨安装在顺时针旋转的电机上，逆桨安装在逆时针旋转的电机上。怎么区分正逆桨呐？(博创，嘉创公司的电机和桨叶均表明了方向）具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨， 四轴飞行为了抵消螺旋桨的自旋，相隔的桨旋转方向是不一样的，所以需要正逆桨。安装的时候，一定记得无论正逆桨，有字的一面是向上的（桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致）。
四 感知系统
1 GPS
通常意义上讲GPS，其实应该是指Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统，即GNSS。主要是用来定位的系统。
这是由无人机的操作要求和任务要求决定的。有了GPS后，无人机能够悬停飞行（定点），飞手操作的复杂性大大降低，同时，为了能够执行一些航迹飞行任务，定位信息也是必要的。
简单来说，如果只是姿态自稳的飞行，可以没有GPS，但是随着要求的提高，GPS对飞控、对无人机都是必要的部件。
目前我们所使用的智能无人机还用不到定位功能，更多的是利用飞控上的安全开关，来观察无人机目前所处的状态，是否处于能够飞行的状态，是否有问题，以嘉创的无人机为例，飞行前需要先对安全开关进行解锁，才能进行飞行。
2 T265--大鱼的眼睛
2.1 参数
（1）、T265采用了Movidius Myriad 2视觉处理单元（VPU），V-SLAM算法都直接在VPU上运行 可直接输出6DOF相机位姿
（2)、T265使用了双目鱼眼相机 分辨率848X800分辨率 30HZ 单色图像 视场角 163° Fov(±5°)
(3)、IMU型号为 BM1055
(4)、相机与IMU的参数都保存在了传感器中，可通过示例demo直接读取出相机的内参和相机与IMU之间的外参
(5)、相机外形尺寸 108 x 24.5 x 12.5 mm
T265左右目看到的图像
关于，T265 数据读取 环境安装 读取T265内外参数信息 使用ROS包读取T265数据 使用Opencv库读取T265等问题详情可以看无人机软件部分和代码部分。
2.2 T265的固定
T265对稳定性要求比较高，目前我们固定T265有两种机型的方法一种是博创公司固定T265是用减震球，嘉创固定265是用泡棉胶，减震效果各有优劣，博创更佳，嘉创可替换性高。
博创的减震图
2.3 T265的注意事项
(1) 接线蓝线一端与T265连，另一端与主板连。
(2) T265是靠特征点识别，在启动T265之后要将T265抬起，左右上下前后调整，使其获得足够多的特征点，最好在正对T265前面放上静止的特征识别板。
(3) T265对光线要求严格，在飞行过程前对光线进行选择，过亮或者过暗都会对T265的距离判断产生影响，容易导致飞机失控。
3激光雷达
目前这两款飞机都是这种激光雷达，激光雷达在无人机上的应用，更多的是和避障代码结合，从而实现无人机的避障。
激光雷达的测试请看代码部分。
3.1原理
3.2激光三角测距原理
０１是激光发射器，射出去的激光由红色虚线表示，Ａ，Ｂ，Ｃ是三个反射点。０２是摄像头光心轴，绿色三角形代表用来捕捉反射光斑的相机模型。这张图画的是经典小孔模型。 Ａ，Ｂ，Ｃ的成像点分别是Ａ‘，Ｂ’，Ｃ‘. 由于激光发射器和相机安装的相对位置是已知的， 也就是说相机的光心轴和激光（线）的角度已知（本图画的是９０度），线段０１０２长度已知，角０１０２Ａ也已知（通过成像点在像平面的位置可以知道），于是问题变成了一个“角边角问题”，上过初中的同学都应该知道，已知“角边角”，三角形有唯一解，于是０１A的长度是可以算出来的。同理， Ｂ，C 两点距离０１的距离也是可解的。
五 电力系统
1 电池
无人机上用的电池一般是高倍率锂聚合物电池。同样电池容量锂电最轻，起飞效率最高。
1.1电池容量
1000mah电池，如果以1000ma放电，可持续放电1小时。如果以500mh放电，可以持续放电2小时。（基地目前有4s5300 3300 一大一小两款电池）。
1.2电池片数
锂电池1节额定电压3.7V，充满电压4.2v（4.35V高压版电池）。2s电池（嘉创飞机电池为2s，遥控器上有保护电压，低于保护电压，遥控器不能启用，代表有2个3.7v电池在里面，电压为7.4v。例：20000mAh 6s 25c就是6片20000mAh的电池串联。
1.3放电能力
这是普通锂电池和动力锂电池最重要区别，动力锂电池需要很大电流放电，这个放电能力就是C来表示的。如1000mah电池 标准为5c，那么用5x1000mah，得出电池可以以5000mh的电流强度放电。例：20000mAh 25C，那么它的最大放电电流就是20*25=500A。
2 充电器
2.1 充电能力
同上面的c一样，只是将放电变成了充电，如1000mah电池，2c快充，就代表可以用2000ma的电流来充电。不要图快，冒然用大电流，超过规定参数充电，电池很容易损坏。
2.2平衡充电？
如3s电池，内部是3个锂电池，因为制造工艺原因，没办法保证每个电池完全一致，充电放电特性都有差异，电池串联的情况下，就容易照常某些放电过度或充电过度，充电不饱满等，所以解决办法是分别对内部单节电池充电。动力锂电都有2组线，1组是输出线（2根），1组是单节锂电引出线（与s数有关），充电时按说明书，都插入充电器内，就可以进行平衡充电了。
2.3注意
电机与螺旋桨的搭配
螺旋桨越大，升力就越大，但对应需要更大的力量来驱动；
螺旋桨转速越高，升力越大；
电机的kv越小，转动力量就越大；
综上所述，大螺旋桨就需要用低kv电机，小螺旋桨就需要高kv电机（因为需要用转速来弥补升力不足）
如果高kv带大桨，力量不够，那么就很困难，实际还是低俗运转，电机和电调很容易烧掉。
如果低kv带小桨，完全没有问题，但升力不够，可能造成无法起飞。
例：常用1000kv电机，配10寸左右的桨。
2.4 配电池
这与选择的电机、螺旋桨，想要的飞行时间相关。
容量越大，c越高，s越多，电池越重；
基本原理是用大桨，因为整体搭配下来功率高，自身升力大，为了保证可玩时间，可选高容量，高c，3s以上电池。最低建议1500mah，20c，3s。
小四轴，因为自身升力有限，整体功率也不高，就可以考虑小容量，小c，3s以下电池。
选择电池是要注意，电池的最大放电电流要大于各个电机的总电流，电池的选择决定飞行的时间的多少。
如果用低c的电池，大电流放电，电池会迅速损坏，甚至自燃。
六 控制交互系统
1 基站（https://qgc-docs.drjlab.com/master/en/FlyView/FlyView.html）
当前我们使用的基站多为QGC地面站详情请看软件一栏
2接收器（与飞控相连 遥控器）
2.1通道
通道就是可以遥控器控制的动作路数，比如遥控器只能控制四轴上下飞，那么就是1个通道。但四轴在控制过程中需要控制的动作路数有：上下、左右、前后、旋转所以最低得4通道遥控器。如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。
2.2日本手、美国手
遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手，所谓遥控器油门，在四轴飞行器当中控制供电电流大小，电流大，电动机转得快，飞得高、力量大。反之同理。判断遥控器的油门很简单，遥控器2个摇杆当中，上下板动后不自动回到中间的那个就是油门摇杆。
2.3机架
机架的轴长短有没有规定？（要符合比赛要求，比赛前会进行测量，轴间距指的是对角两个电机的距离）
理论上讲，只要4个螺旋桨不打架就可以了，但要考虑到，螺旋桨之间因为旋转产生的乱流互相影响，建议还是不要太近，否则影响效率。 这也是为什么四轴用2叶螺旋桨比用3叶螺旋桨多的原因之一（3叶的还有个缺点，平衡不好做）