Este ceva ce poate parea magie. Când zboară dronă sunteți perfect conștient de faptul că există o mare cantitate de fizica, calcule, software-ul, și de inginerie care merge în a face zborul extrem de plăcută. Cu toate acestea, pentru unii oameni pur și simplu de operare drona nu este suficient de bun. Știu că eu sunt unul dintre cei care trebuie să știe exact ce se întâmplă în trantor mea, astfel că eu sunt un pilot mai bun și să înțeleagă cum să rezolva problemele în cazul în care acestea pop up. În acest articol am de gând să merg peste toate modurile în care o dronă își schimbă direcția dacă aceasta este în sus, în jos, stânga, dreapta, înainte, înapoi, și girație de la stânga și la dreapta alergătoare.
Trântorul își schimbă direcția prin schimbarea ratelor la care fiecare dintre ei se rotește elice. In timp ce dronă situându-se, elice adiacente se rotesc în direcții opuse pentru a menține stabil drone. Prin modificarea ratei de fiecare dintre motoarele putem manipula drona prin aer în toate cele trei dimensiuni.
Pentru pilotul dronei există foarte puține gândire, care merge în ceea ce se întâmplă și pot muta pur si simplu joystickul pentru a controla drona. Cu toate acestea, drona este de a face atât de mult mai mult de lucru, pentru că trebuie să calculeze sale proprii de accelerare, impuls, înălțimea și altitudinea în timp ce, de asemenea, combaterea oricăror condiții de mediu, cum ar fi updraughts și vânturile orizontale.
Fizica ținerii drone în aer este de fapt foarte complicat.
Table of Contents
Fizica păstrarea unei drone în aer
În centrul drona este controlorul de zbor care trimite informațiile motoare printr-o unitate de control electronic al vitezei despre care modul în care acestea ar trebui să fie, de asemenea, prin rotație și cât de repede. Controlerul de zbor se va uita, de asemenea, la datele GPS, accelerația și direcția pe care drona îndreptat în înainte de a trimite informațiile la motor, astfel încât acesta să rămână într-un Hover stabil la o locație GPS fix.
Fiecare dintre motoarele învârte o elice. Elicele sunt folosite pentru propulsia și controlul mișcării dronă. Aceste elice, la fel ca aripioarele unui ventilator care împinge aerul spre sol. Pe măsură ce aerul este împins spre sol drona este capabil să se suge în aer. Există o presiune scăzută, care este creat la conducere și marginea superioară a elicei, astfel încât drona literalmente în sine e de rahat în aer.
Dacă doriți să treceți drona trebuie să deplaseze cât mai mult aer cantareste. Deplasând mai mult aer va determina drona să urce și în cazul în care elicele de spin un pic mai lent și mai puțin aer, stramuta drona va coborî.
Sensul elicei dronă este foarte important ca fiecare dintre nevoile motoarelor teleghidate să se rotească în direcția opusă motoarelor care este lângă. Acest lucru anulează orice moment cinetic și astfel încât resturile de trântori într-un singur loc cu care se confruntă într-o singură direcție.
Drone elicei direcție
My DJI Mavic de aer are patru motoare și elice. Modul în care fiecare dintre elicelor rotiri este determinată de motor. Și trebuie să vă asigurați că elicelor sunt introduse în motoarele corespunzătoare în caz contrar s-ar învârti drona pur și simplu de sub control.
Este ușor să lucrați în ce fel, motorul ar trebui să se rotească prin privirea la marginea de vârf a elicei, în timp ce se rotește în direcția marginii din față a elicei.
Pentru majoritatea dronelor direcția elicei de drone pentru fiecare motor este după cum urmează:
- fata stanga – spre dreapta a motorului (CW)
- fata dreapta – Contor cu motor contrar acelor de ceasornic (CCW)
- stânga spate – cu motor invers acelor de ceasornic (CCW)
- Înapoi dreapta – Motor Clockwise (CW)
Am adnotat acest lucru pe fotografie meu DJI Mavic de mai jos:
Toate mișcările drona sunt controlate de filare elice într-o varietate de moduri diferite. Pentru a controla mișcările de niște elice sunt încetiniți în timp ce altele sunt accelerate. Uneori, acest lucru se întâmplă cu totul (la fel ca în cazul alpinism sau de a merge în sus) și, uneori, se întâmplă la momente diferite pe diferite părți ale aeronavei (ca și în cazul deplasării înainte și înapoi).
În secțiunea următoare am de gând să merg peste tot din principalele mișcări ale unei dronă și ilustrează exact modul în care fiecare dintre principalele mișcări sunt atinse.
Principalele mișcări ale dronă
care zboară o dronă implică din perspectiva unui pilot pur și simplu se deplasează joystick-ul prin gama lor de mișcare. Această acțiune simplă joystick-ul se traduce într-o mișcare destul de complicată din drona. Joystick-ul din stânga al dronă este responsabil pentru alpinism precum și girație (rotirea în sens orar sau antiorar într-o locație fixă).
The-mâna stângă joystick
joystick-ul din stânga a controlerului face urcare drona și coborâm și, de asemenea, sensul acelor de ceasornic și în sens antiorar. În esență, este toate acțiunile drona în cazul în care rămâne într-o singură locație GPS.
Up / urca
Atunci când apăsați pe joystick-ul din stânga a unui controler dronă toate drone elice crește în viteză sau rotații pe minut lor. Rotațiile pe minut creșteri care generează mai sus împingere prin deplasarea mai aerului și forțând-o spre podea.
Toate elicelor creșterea vitezei de rotație.
Elicele trebuie să fie foarte atent pentru a accelera la exact aceeași rată altfel o altă direcție va fi creat în mișcarea sa. Este nevoie de mult pentru o dronă să se rotească fiecare elicelor la exact numărul corect de rotații pe minut pentru a urca și să nu se deplaseze din locația GPS fix.
Jos / coborâre
Pentru o dronă să scadă în înălțime exact opusul urcare se întâmplă. Adică, fiecare dintre elicelor drone scade în numărul de rotații pe minut. Aceasta, în esență, permite gravitația să fie o forță mai mare decât forța generată de elice.
Ca dronă coboară pentru a opri aceasta trebuie să crească ușor numărul de rotații pe minut pentru a crește forța de tracțiune, astfel încât acesta este egal cu gravitatiei spre pământ. În Toy Story Buzz an lumina se spune că nu este zboară aici, pur și simplu care se încadrează cu stil. Aceasta este exact ceea ce drone fac atunci când coboară. Ele sunt pur și simplu, permițând gravitație pentru a le trage spre pământ, care este o fantezie și formă controlată de cădere.
girație
girație este atunci când se transformă teleghidate în sens orar sau antiorar în timp ce aceasta rămâne într-o singură locație GPS. Asta este, că avionul nu se mișcă înainte sau înapoi. Această mișcare necesită destul de un calcul complicat, în numele software dronei.
Când drona rotirea sens orar sau antiorar are nevoie pentru a controla elice care sunt diagonală unul cu altul. În cazul elicelor diagonale dreapta rotesc mai repede ele generează o forță ca urmare a impulsului unghiular crescut permițând drona să se rotească spre stânga. Dacă elicele diagonale lăsate se rotesc mai repede acestea generează mișcarea opusă.
Deci, spre stânga sau spre dreapta circulație a drona este cauzată de elicele diagonal opuse reciproc filare mai repede sau mai încet.
din partea dreapta joystick-ului
joystick-ul din dreapta a controlerului drone este ceea ce am numit în glumă, joystick-ul distractiv. Acest lucru se datorează faptului că acest lucru vă permite să măriți drona peste tot. Cea mai mare lucru despre o dronă este că nu numai se poate deplasa înainte sau înapoi, dar vă puteți muta, de asemenea, de la o parte în alta.
Orientarea elicelor în jurul drona vă permit gamă completă de mișcare în plan orizontal. Prin combinarea diferitelor combinații ale joystick-ului sunteți de asemenea, posibilitatea de a alergătoare și pentru a muta în același timp. Combinația de diferite mișcări este încă toate făcut de control minut software-ul are peste de rotații pe minut fiecare motor se rotește.
Toate mișcările-dreapta joystick-ului a crea o creștere sau cutelor adânc în viteza de rotație a elicelor care sunt una lângă alta. În secțiunile de mai jos vom vorbi despre ceea ce fiecare dintre mișcări se corelează cu.
Left
Dacă drona vrea să se mute la stânga pentru a corespunde cu mutarea joystick-ul spre stânga elicelor partea din dreapta se invarta mai repede decât propulsoarele din partea stanga.
Aceasta determină partea stângă a drona la dip ușor, în timp ce partea dreaptă a dronă ridică ușor. Orientarea generală a rotoarelor rămâne aceeași ca și care permite drona să stați la o altitudine fixă, dar ușoara diferență dintre partea dreaptă stânga și dreapta a rotoarelor de trântori provoacă drona să se deplaseze spre stânga.
dreapta
Deplasarea drona spre dreapta deplasând butonul de navigare spre dreapta cauzează elicelor din partea stanga pentru a crește în ceea ce privește numărul de rotații pe minut motorul se rotește, iar partea din dreapta a dronei elicele reduce vreodată atât de ușor.
Ca și în cazul mutării din stânga aceasta cauzează partea dreaptă a drona la dip ușor în timp ce ridicarea marginea din stânga a dronei. Împingerea totală a motoarelor rămâne aceeași ca și aceasta permite o dronă pentru a menține o altitudine fixă.
retransmiterea
Pentru a muta o dronă înainte, marginea din față a nevoilor teleghidate la dip ușor în timp ce partea din spate a raise dronelor.
Acest lucru se realizează prin coborârea de rotații pe minut a părții din față a motoarelor și ridicând spatele motoarelor. Această diferență de filare elice provoacă drona să se deplaseze înainte.
ndoaselea
Pentru a muta în spate teleghidate marginea din spate a nevoilor teleghidate la dip ușor în timp ce marginea frontală a dronă ridică ușor. Veți observa că acest lucru este exact opusul la mișcarea înainte.
F sau fiecare dintre mișcările de joystick-ul din dreapta va fi capabil de a observa în ce fel drona înclinând pentru a realiza mișcarea. Uneori, în special în medii cu vânturi puternice, și se deplasează foarte rapid drona nu va deține poziția sa verticală foarte bine.
Am observat că atunci când am muta dronă mea înapoi foarte repede, la o altitudine relativ mare că avionul va scădea pur și simplu în înălțime. Deci, calculele nu sunt perfecte, dar ele pot fi ușor de reglat fin prin asigurarea unui ornamentul manual în timp ce zboară.
O diagramă simplă pentru toate mișcările teleghidate
Aici este o diagramă simplă pentru fiecare dintre mișcările dronei care demonstrează modul în care fiecare dintre rotoarele se mișcă așa cum funcționează fiecare dintre mișcările discutate mai sus. Aceasta este, în sus, în jos, sensul acelor de ceasornic, invers acelor de ceasornic, înainte, înapoi, la stânga și la dreapta.
În diagrama de mai sus elice care spin mai repede în timpul fiecărei mișcări este evidențiată cu un plus de culoare roșie. Joystick-ul din stânga este afișată pe partea stângă în timp ce mișcările joystick-ul din dreapta sunt afișate pe partea dreaptă. Vă rugăm să rețineți că, dacă drona menține o înălțime constantă celelalte elicele de spin la o rată ușor mai redusă ca nu pentru a schimba forța de tracțiune generală că drona produce.
Toate aceste combinații sunt suficiente pentru a muta drona complet pe tot spațiul 3D.
Alte lucruri drona face.
O dronă face, de asemenea, o sarcină de calcule fanteziste pentru a se menține într-un model de zbor stabil. Drona se bazează pe o serie întreagă de diferiți senzori care lucrează împreună la informațiile de alimentare pentru placa de microcontroler care apoi este capabil să mențină drona într-o poziție stabilă.
Unele drone nu sunt în măsură să oscileze automat sau de a menține o altitudine stabilă și că se datorează faptului că le lipsește o parte din componentele care sunt necesare pentru a face aceste calcule.
Gama de senzori, care sunt într-un avion include:
- GPS – aceasta obține coordonatele drona prin sublinierea locația sa în raport cu un număr de sateliți, care sunt în orbita geo-papetărie deasupra pământului
- Barometrul -. Barometru detectează presiunea și permite drona pentru a calcula indirect înălțimea sa. Cu cat mai mare drona cât este mai mică presiunea aerului
- magnetometru -. Acest detectează câmpul magnetic al Pământului și este capabil să calculeze drones orientare în raport cu câmpul magnetic al Pământului. Aceasta este, în esență busola dronei. De asemenea, este unul din lucrurile care trebuie să fie calibrat în mod regulat mai ales dacă ați parcurs o distanță echitabil pentru a acoperi dronă dumneavoastră.
- Accelerometer- măsoară accelerarea drona, dar este în principal utilizat pentru a cunoaște direcția în care gravitația trage drona
- giroscop. – un giroscop asigură viteza unghiulară a dronă și este utilizat pentru a calcula orientarea într-un mediu 3D
Acești senzori sunt alimentează constant informații către unitatea de control care este folosit pentru a determina viteza de rotație a elicelor. Trântorii utiliza un controler PID pentru a lucra cum să se mute drona printr-un spațiu 3D.
PID controllere
PID reprezintă Proporțional, Integral, Diferențial și poate fi reglat pe o gamă de software drone. Nu fi puse în afara de numirea acestor câștiguri ele sunt într-adevăr doar un mod fantezist de a spune următoarele:
- P arată în prezent, eroarea – în cazul în care setarea curentă este departe de punctul setat setarea P va împinge să-l păstrați aproape de punctul stabilit. În continuare departe este cu atât mai greu va împinge
- I este cunoștințele dobândite din erorile din trecut -.. Aceasta se ocupă de erori din trecut (cauzate de forțe externe continue) și le va contracara
- desteopredicțieaerorilorviitoare-.pîncepeîmpingereavaloareapropiatădevaloareadereferințăvaloareadtevaoprideladepasiremasiv
efectul fiecărui parametru PID
Pe măsură ce începe să joci cu valorile PID teleghidate dvs. veți observa că fiecare valoare afectează drona în moduri diferite. Să aruncăm o privire la fiecare valoare într-o valoare puțin mai mult.
P Gain
Valoarea P (cunoscută și ca valoarea amplificării. – este una dintre cele mai importante aspecte ale reglementării zborului unei drone
Valoarea determină cât de greu drona ar trebui să lucreze pentru a se corecta pentru a atinge traiectoria de zbor dorită (controlată de transmisie controler). Acesta poate fi atât prea mare sau prea mică:
prea mare, iar drona va oscila. Acest lucru este simptomatic al supracorecția agresive de dronei și veți vedea oscilații de înaltă frecvență.
prea mica si copter va simti ca este lent pentru a răspunde și poate chiar auzi motoarele mosor încet.
Pentru a găsi un bun p-valoare pe care ar trebui să crească treptat valoarea P până când drona începe să oscileze, apoi setați această valoare la 50%.
I Gai n
câștig este setarea care determină cât de greu trebuie să răspundă drone la forțele externe – cum ar fi păstrarea poziției sale în vânt sau datorită unui centru de masă în afara luminii (destul de ușor de provocat de componentele de drone.
prea mare și drone se va simți răspunzător
prea scăzut și veți găsi că trebuie să corectați manual modelul de zbor Drones.
Vrei să lași valoarea I cât mai puțin posibil, fără a fi nevoie să corectez manual modelul de zbor.
D câștig
câștigul D este ca un amortizor de șoc pentru valoarea p.
Dacă valoarea D este prea mică, drone nu va reacționa rapid.
Dacă valoarea D la prea mare a drone va oscila cu oscilații rapide de amplitudine mici. De asemenea, poate scădea răspunsul quad-urilor și poate provoca drone să se simtă lent.
Creșteți câștigul D până când dronul începe să oscileze o oscilații rapide mici. Reduceți la 50% din această valoare.
Controlerul PID este responsabil pentru păstrarea drone frumos și stabil. De asemenea, oferă schimbări netede de direcție și dacă vă construiți propriul drone, este atât de important să obțineți această caracteristică setată corect, astfel încât drone-ul dvs. să fie o plăcere să zboare și nu face nimic la capetele mișcărilor joystick.
poate fi programat o dronă?
Există mulți drone care pot fi programați prin utilizarea a ceea ce numesc „puncte de parcurs”. Punctele de parcurs sunt în esență locații GPS pe cer care determină ca dronul să zboare automat prin aceste puncte specifice predefinite, care au o longitudine și latitudine și o altitudine pe care donul trebuie să treacă prin.
Există multe puncte de parcurs și trecere automată a drone care poate fi descărcată online și ligload-o în software-ul de zbor Drone.
Dronii sunt destul de des programați în scopuri de cercetare și dacă doriți să știți despre cei mai buni drone programabili, verificați articolul meu în profunzime despre cel mai bun program de cercetare Programabil [Full Guide] – faceți clic aici.
Rezumat
Dronii zboară și schimba direcția prin schimbarea rotațiilor pe minut pe fiecare dintre cele patru propulsoare și motoare. Acest lucru are ca rezultat fiecare dintre cele patru motoare care generează o cantitate diferită de împingere și, prin urmare, deplasarea drone-ului prin cer sau manipularea acestuia într-o locație fixă ca în cazul cârligei (folosind un impuls unghiular).
Marele lucru este că o mulțime de software și calculele sunt toate automatizate, ceea ce înseamnă că experiența dvs. de zbor nu este dependentă de faptul că este capabil să înțeleagă modul în care fiecare dintre aceste mișcări sunt create, dar mai degrabă este la fel de simplă ca și în mișcare Joystick și bucurați-vă de procesul de zbor.
Prin ajungerea la sfârșitul acestui articol, sunteți cu mult înainte de mulți dintre piloții de drone care nu înțeleg cum să modifice drone direcția. Acum, că știți tot ce trebuie să știți despre fiecare dintre mișcările pe care le puteți controla mai bine drone și să anticipați și să depanați orice probleme care pot apărea în timpul zborului dvs.