基于STM32F4的四轴航拍飞行器_论文

基于STM32F4的四轴航拍飞行器_论文

题目:基于STM32F4的四轴航拍飞行器

关键词:四旋翼飞行器,STM32F4,捷联式惯导,飞行控制系统,四元数,云台

摘要

本设计是基于STM32F4的四轴航拍平台。以STM32F407为控制核心,四轴飞行器为载体,辅以云台的航拍系统。硬件上由飞控电路,电源管理,通信模块,动力系统,机架,云台伺服系统组成。算法上采用简洁稳定的四元数加互补滤波作为姿态解算算法,PID作为控制器,实现飞行,云台增稳等功能。具有灵活轻盈,延展性,适应性强好等特点。

1.引言

四轴飞行器是一种利用四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行的飞行器。进入20世纪以来,电子技术飞速发展四轴飞行器开始走向小型化,并融入了人工智能,使其发展趋于无人机,智能机器人。

四轴飞行器不但实现了直升机的垂直升降的飞行性能,同时也在一定程度上降低了飞行器机械结构的设计难度。四轴飞行器的平衡控制系统由各类惯性传感器组成。在制作过程中,对整体机身的中心、对称性以及电机性能要求较低,这也正是制作四轴飞行器的优势所在,而且相较于固定翼飞机,四轴也有着可垂直起降,机动性好,易维护等优点。

在实际应用方面,四轴飞行器可以在复杂、危险的环境下可以完成特定的飞行任务,也可以用于监控交通,环境等。比如,在四轴飞行器上安装甲烷等有害气体的检测装置,则可以在高空定点地检测有害气体;进入辐射区

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