四旋翼无人机遥感侦测平台设计与开发

本书介绍了四旋翼无人机的相关知识，包括工作原理、组成、动力系统、遥控系统、PX4 飞控、QGroundControl（QGC）地面站和组装等内容。第 一部分（第1～3章）系统介绍四旋翼无人机工作原理与组成，以及动力系统与遥控系统，阐述四旋翼无人机各部件的工作原理及其作用。第 二部分（第4、5章）详细介绍PX4飞控的构成与使用，并且逐一讲解与PX4飞控配套的QGC地面站的主要功能和高 级应用。第三部分（第6章）结合实际情况，为读者挑选无人机提供方案，并以F330无人机机架为例，逐步展示从零件选购到组装完成的全过程，方便读者轻松完成无人机的组装。 本书适合具备一定动手能力，并且对四旋翼无人机感兴趣的读者阅读，也适合参加无人机比赛的初学 者或航模发烧友参考与学习。

张李希 现就读于深圳大学，攻读地理信息与智慧城市专业硕士研究生。主要研究方向为无人机测绘应用技术。本科毕业于华南农业大学资源环境学院地理信息科学专业。 汪驰升 深圳大学建筑与城市规划学院副教授，博士生导师。入选自然资源部高层次科技创新人才工程青年科技人才，获广东省自然科学基金杰出青年项目支持，入选深圳大学荔园优青计划。长期从事影像大地测量、灾害与设施形变监测的理论与应用研究。以第 一作者或通信作者身份在IEEE GRSM（影响因子16.2）、RSE（影响因子11.1）、ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing（影响因子10.6）、IEEE TGRS（影响因子7.5）等期刊发表论文五十余篇，其中2篇为高被引论文，论文总引用次数达2000余次。参编国家标准二项，获中国发明专利授权十项（第 一权利人）、美国专利授权一项（第三权利人）。曾获得自然资源部自然资源青年科技奖、广东省科学技术奖技术发明奖一等奖、广东省教育教学成果奖（高等教育类）特等奖、中国测绘学会“测绘科学技术奖”一等奖等。 张家胜 硕士，毕业于深圳大学土木与交通工程学院交通运输专业。主要研究方向为多传感器融合SLAM算法和多模态无人机，申请发明专利一项（第 一权利人）。 朱武 长安大学地质工程与测绘学院副院长，教授，博士生导师。获陕西省杰出青年科学基金项目支持，中国测绘学会“2023年青年测绘科技创新人才”和长安大学“长安学 者”人才支持计划。主要从事影像大地测量及其在地质灾害、生态环境监测方面的理论与应用研究。近五年主持国家 级项目五项、省部级项目二十余项，发表高水平学术论文八十余篇，获发明专利授权十九项。

第1章　引言　001 1.1　固定翼无人机　002 1.2　固定翼垂直起降无人机　003 1.3　多旋翼无人机　005 第2章　四旋翼无人机工作原理与组成　007 2.1　四旋翼无人机工作原理　007 2.1.1　四旋翼无人机架构　007 2.1.2　四旋翼无人机飞行原理　009 2.2　无人机基本组成——机架　011 2.2.1　机架的种类　011 2.2.2　机架的作用及要求　013 2.2.3　机架尺寸　014 2.2.4　机架的选购建议　016 2.3　飞控系统　016 2.3.1　飞控简介　016 2.3.2　飞控的作用　017 2.3.3　飞控的种类　018 2.4　飞控辅助设备　023 2.4.1　GNSS模块　023 2.4.2　光流传感器　025 2.4.3　超声波传感器　026 2.4.4　电流计　027 第3章　动力系统与遥控系统　029 3.1　电机与电调　029 3.1.1　有刷电机　029 3.1.2　无刷电机　030 3.1.3　电调　038 3.2　螺旋桨　043 3.2.1　螺旋桨简介　043 3.2.2　螺旋桨的分类　044 3.2.3　螺旋桨的基本参数　047 3.2.4　螺旋桨的平衡　050 3.2.5　螺旋桨的选购建议　053 3.3　电池　055 3.3.1　锂电池的种类　055 3.3.2　航模电池的参数　058 3.3.3　航模电池的日常使用与保养　066 3.3.4　航模电池的选购建议　069 3.4　平衡充电器　069 3.4.1　平衡充电器的选购参数　070 3.4.2　平衡充电器的选购建议　072 3.5　遥控系统　073 3.5.1　遥控系统简介　073 3.5.2　遥控系统的基础知识　074 3.5.3　常见遥控器品牌型号及选择　082 3.5.4　通信协议　086 第4章　PX4飞控与QGC地面站　089 4.1　PX4飞控构成　089 4.1.1　PX4飞控简介　089 4.1.2　Pixhawk 2.4.8飞控　090 4.1.3　雷迅V5+飞控　095 4.2　PX4飞控与各部件安装　099 4.2.1　飞控与GNSS模块的安装　099 4.2.2　安全开关、蜂鸣器与电流计安装　103 4.2.3　遥控器安装　105 4.2.4　电机、电调与飞控连接　106 4.2.5　数传安装　108 4.3　QGC地面站简介与安装　108 4.3.1　QGC地面站简介　108 4.3.2　QGC地面站安装　109 4.3.3　QGC地面站界面　112 4.4　飞控固件烧录与传感器校准　122 4.4.1　飞控固件烧录　122 4.4.2　机型选择　127 4.4.3　传感器校准　128 4.5　遥控输入与飞行模式设置　135 4.5.1　遥控器设置　135 4.5.2　遥控器校准　140 4.5.3　飞行模式设置　145 4.6　电源、电调及安全保护设置　147 4.6.1　电源设置　147 4.6.2　电调校准　151 4.6.3　安全设置　154 第5章　QGC地面站高级应用　160 5.1　航线规划界面　160 5.1.1　任务规划界面　160 5.1.2　地理围栏界面　164 5.1.3　集结点界面　168 5.2　航线规划流程　168 5.2.1　空白模式　169 5.2.2　勘测模式　176 5.2.3　走廊扫描模式　184 5.2.4　建筑物扫描模式　186 5.3　飞行模式详解　189 5.3.1　飞行模式　189 5.3.2　手动遥控模式　191 5.3.3　自动遥控模式　194 第6章　四旋翼无人机组装实战　197 6.1　选购指南　197 6.2　F330无人机组装　200 6.2.1　前期准备　200 6.2.2　组装步骤　202