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IMHO(愚以为)
我没有飞过DJI S900级别或者附近的级别的大机,但是对设计和制作很感兴趣,所以先纸上谈兵一番,求一个设计思路
对于这个级别多轴飞行器的设计,我想需要考虑的方面有下面这些方面:
- 安全性:设备的成本到了这个级别,不但投资风险开始产生,生产安全更是关乎生命和工期
- 可用性:设备按照调试简单可靠,任何指令的可重复性好,姿态控制和任务模式切换不会产生异常
- 性能:负重能力,航速,机动性,留空时间。(想用大浆,但不知道<30km/h的速度,或者8m/s的航速,对于日常任务来说,会不会太慢)
- 拍摄效果:对PID参数的控制,yaw航角修订的平顺性,机体固有频率对摄像机采样是否产生干扰(果冻)
现有产品(不针对dji品牌或者型号)的一些看法,因为没有实际使用,所以请斧正:
- 浆效低:4115/400KV电机+15寸折叠浆,ecalc计算结果接近6g/W
- 全开放机架,空气阻力影响未知,无法在恶劣天气使用
- 没有完整的工况监测系统和主动的姿态监测/冗余控制电子系统
- 完全没有航路规划ATC接口,没有飞行器质量安全管理条例,对于航空设备来说,这完全就是玩具级别设计方式
目前关注的产品:
- 高一,很喜欢四轴的简单设计,飞越系列的横向折叠方式估计要被淘汰
- S900,使用塑料件替代CNC,这些设计产生的影响存在争议,但这个型号的参数估计代表了市场目前的期望
对比高一和S900:
- 6轴可以抵抗一个电机的失效,四轴无法承受电机失效
- 28寸浆带来的升效(g/W)可能比15寸6轴更高
- 双子星两度电子冗余,不知道切换机制,所以不好评论是否会比A2更有效,A2如果使用的是Analog公司的继承IMU,那么故障率估计也不高。
对S900的一些看法:
- 中心板用1.5mm碳纤维+玻纤PCB板,估计模量无法抵御机体震动
- 中央支撑的材料改变后,造成机体固有频率改变,是否会和IMU陀螺的刷新频率产生共振,从而导致失控
- 15寸浆升效太低,悬停功效仅为60%
对S900的一些改进想法:
- 使用整体成型碳纤桶+CNC圆框件,不要使用螺丝固紧柱
- 使用碳纤维增强尼龙扣件,提高配合工差
- 进行碰撞测试,改进现有CNC外形的塑料件设计,做到在坠毁时能有效保护电机电调和机架
- 云台和机身结合地方,还是用EPP或吹塑外壳,改进一下气动性能
对航电设备的改进想法:
- 使用CAN总线串联现有机载设备,PWM信号仍然保留,CAN总线或PWM可由用户选择其中之一作为常态通信
- 电调要记录温度,转速,最好装个mems imu,同时记录叶片震动,或者fusion到飞控
- 飞控冗余需要从两个mixer进行对比,用训练好的神经网络判断那个抽风,然后在机体动能微分量作为阈值,进行判断
对人机界面的改进想法:
- 不要再用PWM遥控器了,这东西过时了,对于有飞控的设备,应该用更简单的界面,比如3Dconnexion的6轴鼠标,单手即可控制6dof姿态
- 地面站要带风速计,并采用mavlink或者类似协议对自己飞行器的航路进行广播,作为最简单的ATC
- 开放SDR+Autopilot通用硬件平台,比如red pitaya,可以同时使用PXF代码在linux上运行APM
看好的动力选择:
- t-motor U8 + 27寸浆,估计是能把升效提升到20以上
希望各位在看完这些观点后,能提出宝贵意见。
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