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從零開始了解無人機丨無人機的基本構成與作用原理
來源:DronePlus無人機聯盟
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作者:AUVSC
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發布時間: 2021-03-29
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多旋翼無人機的構成分為4個系統來說，分別是動力系統（包括供電系統）、飛控系統、視頻系統、遙控系統....
日常生活中我們見到最多的當屬多旋翼無人機，今天我們將來介紹下常見的多旋翼無人機的構成部分，各位讀者若發現不對的地方還請及時指正出來，以免誤導大家。
本文我們將多旋翼無人機的構成分為4個系統來說，分別是動力系統（包括供電系統）、飛控系統、視頻系統、遙控系統。
1）動力系統
目前大型、小型、輕型無人機廣泛采用的動力裝置為活塞式發動機系統。而出于成本和使用方便的考慮，微型無人機中普遍使用的是電動動力系統。
1. 螺旋槳：無人機產生推力的主要部件，常見的多旋翼無人機一般搭配4個螺旋槳，兩個順時針旋轉，兩個逆時針旋轉。
關于正反槳：
正槳：俯視逆時針旋轉(CCW)
反槳：俯視順時針旋轉(CW)
這是螺旋槳型號的具體分辨的方法，一般每一種電機都有它適配的螺旋槳，對于一種電機來說螺旋槳過大或過小都不太好，多軸飛行器的操縱主要就是依靠改變電機的轉速，使每個螺旋槳產生不同的升力來進行操縱。
2. 電機：俗稱馬達，能將電能轉化為機械能，帶動螺旋槳旋轉，從而產生推力。在微型無人機當中使用的動力電機可以分為兩類：有刷電動機和無刷電動機。其中有刷電動機由于效率較低，在無人機領域已逐漸不再使用。有刷電機和無刷電機在外觀上的主要區別就是：有刷電機是里面的電刷在轉動被稱為轉子，外面不轉的永磁體被稱為定子，無刷電機是里面的電刷不轉被稱為定子，外面的永磁體轉動被稱為轉子。當然還有一個最主要的區別就是無刷電機需要用交流電來驅動所以外面需要接上一個電子調速器而有刷電機直流電就可以將其驅動。
無刷電機型號的含義：電動機的型號主要以尺寸為依據。比如，有刷370電機，是指它不包括軸的長度是37mm;無刷外轉子2208電機是指它定子線圈的直徑是22mm,不包括軸電子線圈的高度是8mm。當然有一些型號是說它相當于某級別的，還有一些是廠家自己命名的。電動機的技術指標很多，與無人機動力特性最相關的兩個是轉速和功率。轉速一般用kV來表示，所謂kV是指每伏特(V)能達到的空載每分鐘轉速。比如，使用kV1000的電機，11. 1V電池，電機轉速應該是1000x11. 1=11100.即每分鐘11100轉。即每增加1V電機空載轉速增加1000轉。
3. 電子調速器：不僅可以調節電機轉速，也可以為遙控接收器上其他通道的舵機供電，還能將電池提供的直流電轉換為可直接驅動電機的三相交流電。
動力電機的調速系統稱為電調，全稱為電子調速器，英文為Electronic SpedCotoller,簡稱ESC 。針對動力電機不同，可分為有刷電調和無刷電調。它根據控制信號調節電動機的轉速。對于它們在多旋翼無人機中的連接，一般情況如下：
(1)電調的輸入線與電池連接;
(2)電調的輸出線(有刷兩根、無刷三根)與電機連接;
(3)電調的信號線與遙控器接收機連接。
另外，電調一般有電源輸出功能(BEC)，即在信號線的正負極之間有5V左右的電壓輸出，通過信號線為接收機及舵機供電。一般電調都具有以下幾個功能：
1、整流，將電源的直流電變為交流電
2、穩壓，在信號線的正負極之間有5V左右的穩定電壓輸出
3、調速，通過改變電流來改變電機的轉速
4、檢測，檢測電機是否完好以及是否有遙控器信號
5、換向，改變電機轉向
本文我們將多旋翼無人機的構成分為4個系統來說，分別是動力系統（包括供電系統）、飛控系統、視頻系統、遙控系統。
1）動力系統
目前大型、小型、輕型無人機廣泛采用的動力裝置為活塞式發動機系統。而出于成本和使用方便的考慮，微型無人機中普遍使用的是電動動力系統。
1. 螺旋槳：無人機產生推力的主要部件，常見的多旋翼無人機一般搭配4個螺旋槳，兩個順時針旋轉，兩個逆時針旋轉。
正槳：俯視逆時針旋轉(CCW)
反槳：俯視順時針旋轉(CW)
這是螺旋槳型號的具體分辨的方法，一般每一種電機都有它適配的螺旋槳，對于一種電機來說螺旋槳過大或過小都不太好，多軸飛行器的操縱主要就是依靠改變電機的轉速，使每個螺旋槳產生不同的升力來進行操縱。
2. 電機：俗稱馬達，能將電能轉化為機械能，帶動螺旋槳旋轉，從而產生推力。在微型無人機當中使用的動力電機可以分為兩類：有刷電動機和無刷電動機。其中有刷電動機由于效率較低，在無人機領域已逐漸不再使用。有刷電機和無刷電機在外觀上的主要區別就是：有刷電機是里面的電刷在轉動被稱為轉子，外面不轉的永磁體被稱為定子，無刷電機是里面的電刷不轉被稱為定子，外面的永磁體轉動被稱為轉子。當然還有一個最主要的區別就是無刷電機需要用交流電來驅動所以外面需要接上一個電子調速器而有刷電機直流電就可以將其驅動。
無刷電機型號的含義：電動機的型號主要以尺寸為依據。比如，有刷370電機，是指它不包括軸的長度是37mm;無刷外轉子2208電機是指它定子線圈的直徑是22mm,不包括軸電子線圈的高度是8mm。當然有一些型號是說它相當于某級別的，還有一些是廠家自己命名的。電動機的技術指標很多，與無人機動力特性最相關的兩個是轉速和功率。轉速一般用kV來表示，所謂kV是指每伏特(V)能達到的空載每分鐘轉速。比如，使用kV1000的電機，11. 1V電池，電機轉速應該是1000x11. 1=11100.即每分鐘11100轉。即每增加1V電機空載轉速增加1000轉。
動力電機的調速系統稱為電調，全稱為電子調速器，英文為Electronic SpedCotoller,簡稱ESC 。針對動力電機不同，可分為有刷電調和無刷電調。它根據控制信號調節電動機的轉速。對于它們在多旋翼無人機中的連接，一般情況如下：
(1)電調的輸入線與電池連接;
(2)電調的輸出線(有刷兩根、無刷三根)與電機連接;
(3)電調的信號線與遙控器接收機連接。
另外，電調一般有電源輸出功能(BEC)，即在信號線的正負極之間有5V左右的電壓輸出，通過信號線為接收機及舵機供電。一般電調都具有以下幾個功能：
1、整流，將電源的直流電變為交流電
2、穩壓，在信號線的正負極之間有5V左右的穩定電壓輸出
3、調速，通過改變電流來改變電機的轉速
4、檢測，檢測電機是否完好以及是否有遙控器信號
5、換向，改變電機轉向
