Matrix
立项申请(草稿)
项目目标
能够在室外做64机编队飞行的小型旋翼无人机系统。
- 室外: 主要目标是以紫操中心为底面中心的50m长,50m宽,25m高的长方体区域
- 64机: 这是个“理想”,实际要考虑人力财力。但至少需要8个飞行器单元
- 编队: 使用按照各自预定轨迹飞行的方式完成
- 旋翼无人机: 实际上代指一切可以在空中悬停并且可以控制其移动的物体
实现方案
实现方案最大程度地遵循“不重复造轮子”的原则,充分利用已有的尤其是开源的设计。这样可提高项目推进速度,避免走弯路并且有利于项目长期发展。
飞行器单元
使用小型玩具直升机改装。小型玩具直升机便宜,安全,耐摔,便于室内试验;与相同重量的四旋翼相比巡航速度高(也就是更抗风),载荷大,功率小,动作灵敏。
型号 | 单机价格/RMB | 长×宽×高/cm | 无电重量/g | 电池容量/mAh | 主旋翼动力 | 副翼 | 标称飞行时间/min | 变总距 | 其他特性 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
伟力V911-1 | 110 | 25.5×4×9 | 28 | 200 | 空心杯直流 | 有 | 8 | 不支持 | 直插式电池。舵机控制板一体,不易改装 |
伟力V911-2 | 120 | 26×4.5×8 | 200 | 空心杯直流 | 有 | 7 | 不支持 | 直插式电池。舵机控制板一体,不易改装 | |
伟力V988 | 24.5×4.9×8 | 46.5 | 250 | 空心杯直流 | 无 | 5-7 | 不支持 | ||
伟力V930 | 368(标配) | 27×4.9×8 | 45 | 450 | 无刷直流 | 无 | 5-7 | 不支持 | |
伟力V966 | 23.8×4.9×8 | 45 | 250 | 空心杯直流 | 无 | 5-7 | 支持 | ||
伟力V977 | 408 | 27×4.9×8 | 58 | 450 | 无刷直流 | 无 | 5-7 | 支持 | |
华科尔Mini CP | 1198 | 24.1(旋翼直径) | 45(含电池) | 240 | 空心杯直流 | 无 | 支持 | 双向传输监测电压、电机温度 | |
华科尔V120D02S | 980 | 30.8(旋翼直径) | 100(含电池) | 600 | 无刷直流 | 无 | 支持 | 主旋翼传动变距尾旋翼 | |
美嘉欣F47 | 198(标配) | 23(不含旋翼)×4.5×8 | ~38.5 | 380 | 有刷直流 | 有 | 8~10 | 不支持 | |
美嘉欣F48 | 328 | 23(不含旋翼)×4.5×7.5 | ~40 | 380 | 无刷直流 | 无 | 8 | 不支持 | |
蓝飞翔HP100BL | 460 | 29.6×**×9.2 | 45(含电池) | 300 | 无刷直流 | 无 | 10-15 | 支持 | 五线直线舵机,硬质旋翼 |
现在的玩具厂商开始使用软旋翼了,所以中型飞机也是安全的。
型号 | 单机价格/RMB | 长×宽×高/cm | 无电重量/g | 电池容量/mAh | 主旋翼动力 | 副翼 | 标称飞行时间/min | 变总距 | 其他特性 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
伟力V912 | 328(标配) | 52×8.5×15.5 | 850×2S | 有刷直流 | 有 | 8~10+ | 无 | ||
伟力V913无刷/有刷 | 498/398(标配) | 70×11×20 | 450 | 1500×2S | 无刷直流/有刷直流 | 有 | 8 | 无 | |
美嘉欣F45 | 388(标配) | 60×20×10 | 1500×2S | 有 | 无 | ||||
美嘉欣F46 | 368 | 42(不含旋翼)×7.5×15 | 700×2S | 无刷直流 | 有 | 8-9 | 无 | ||
美嘉欣F49 | 408(标配) | 69×47.5×19.5 | ~500 | 1500×2S | 有刷直流 | 有 | 8 | 无 |
筛选原则:
- 偏好无副翼。因为成品有电子增稳,副翼的增稳作用不必要,且降低悬停效率。
- 偏好单旋翼。因为单旋翼翼稍速度大,允许的巡航速度(也即悬停时风速)大。这也是不考虑四旋翼的原因。
- 偏好非空心杯电机驱动。因为空心杯电机“漏磁”会极大地影响磁强计。
- 偏好可变总距。这样可以寻找最优的总距-转速搭配。
选择普通直流电机还是无刷直流电机尚不明确。
飞行控制器单元
飞行控制器硬件与Pixhawk兼容,以便应用Pixhawk的Firmware。但电路需要重新设计,精简元件,以适应飞行器单元的尺寸。
主控制器为STM32F427IIH6,代替Pixhawk的STM32F427VIT6。