基于DSP的四旋翼无人飞行器设计-本科毕业论文设计
四轴飞行器毕业设计.
目 录摘 要 .................................................................... I ABSTRACT . (II)第1章 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 本课题研究意义 (1)1.3 国内外研究成果 (2)1.4 本课题主要研究内容 (2)1.4.1 研究主要内容 (2)1.4.2 研究方案 (3)1.5 系统设计框图 (3)第2章 四轴飞行器硬件组成 (5)2.1 DIY 四轴飞行器介绍 (5)2.1.1 四轴飞行器 (5)2.1.2 DIY 操作 (5)2.2 部分器件的作用介绍 (6)2.2.1 无刷直流电机 (6)2.2.2 电子调速器 (6)第3章 姿态传感器介绍 (7)3.1 三轴加速度计 (7)3.1.1 传感器原理 (7)3.1.2 ADXL345 (8)3.2 三轴陀螺仪 (9)3.2.1 概述 (9)3.2.2 传感器原理 (10)3.2.3 ITG-3200 (11)3.3 三轴磁场传感器 (11)3.3.1 传感器原理 (11)3.4 本章小结 (11)第4章 飞行器模型分析 (13)4.1 概述 (13)4.1.1 飞行器飞行原理 (13)4.1.2 四轴飞行器模型建立办法 (14)4.2 力或力矩与螺旋桨的关系 (14)4.2.1 升力和扭矩关系 (15)4.2.2 阻力和侧向力矩的关系 (15)4.2.3 L Q D T C C C C 、、、的建立 (16)第5章 算法设计 (19)5.1 悬停控制算法设计 (19)5.1.1 悬停算法分析 (19)5.1.2 PID 算法选择分析 (21)5.1.3 PID三个参数的大小对于响应波形的影响 (21)5.1.4 模糊控制规则的建立 (21)5.1.5 模糊控制表的建立 (22)5.1.6 小结 (22)5.2 运动算法设计 (22)5.2.1 运动时和悬停时的差别 (23)5.2.2 Z轴旋转解决办法设计 (23)5.2.3 固定倾斜解决办法 (24)5.2.4 控制算法小结 (24)5.3 九轴数据的融合算法 (24)5.3.1 关于数据融合必要性的分析 (25)5.3.2 加速度计与陀螺仪的数据融合 (25)第6章程序设计 (27)6.1 程序设计思想 (27)6.1.1 程序方案 (27)6.2 串口接收数据并重装 (27)6.2.1 概述 (27)6.2.2 程序设计 (28)6.3 PID算法程序 (28)6.4 电调PWM信号 (29)总结 (30)论文小结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一： (34)附录二： (41)22015届电气工程与自动化专业毕业设计（论文）摘要今年来航模界的目光已经从固定轴飞行器转移到了多旋翼飞行器的设计上。
毕业论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
2016 南阳理工学院本科生毕业设计论文学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生指导教师完成日期南阳理工学院本科生毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors总计毕业设计论文25 页表格0 个插图20 幅3 南阳理工学院本科毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous controlsystem for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生姓名学号指导教师职称评阅教师完成日期南阳理工学院Nanyang Institute of Technology4基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计[摘要]针对改变传统以单片机为处理器的四旋翼自主控制飞行器控制方式的问题设计了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案。
这是一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。
详细介绍了控制系统的总体构成以及硬软件设计方案包括传感器模块、视屏采集模块、系统核心控制功能模块、无线通信模块、地面控制和数据处理模块。
实验结果表明该设计结合嵌入式实时操作系统保证了系统的高可靠性和高实时性能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求。
[关键词]ARM四旋翼自主飞行器控制系统。
Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors Abstract In order to change the conventional control of four—rotor unmanned aerial vehicles using microcontroller as the processor a solution of flightcontrol system based on embedded ARM was presented which is low-cost,small volume, low power consumption and high performance. The purpose ofthe work is for attending the National Aerial Robotics Competition. The mainfunction of the system the hardware structure and the software design werediscussed in detail including the sensor module the motor module the wirelesscommunication module With embedded real time operating system to ensurethe system’s high reliability and real-time performance the experiments resultsshow that the requirements of flight mode are satisfied including taking ofhovering and landing and so onKey words ARM four-rotor unmanned aerial vehicles control system5 of the control signals 1 四旋翼飞行器的简介 1.1题目综述微型飞行器MicroAir Vehicle/MAV的概念最早是在上世纪九十年代由美国国防部远景研究局DARPA提出的。
小型四旋翼低空无人飞行器综合设计
小型四旋翼低空无人飞行器综合设计小型四旋翼低空无人飞行器综合设计一、引言近年来，随着科技的不断发展，无人飞行器成为了航空领域的热门研究课题。
小型四旋翼低空无人飞行器因其灵活性和机动性而备受关注。
本文旨在综合设计一种小型四旋翼低空无人飞行器，并对其关键设计问题进行探讨。
二、设计目标本次设计的小型四旋翼低空无人飞行器的设计目标如下：1. 具备良好的悬停稳定性，能够在低空进行稳定的悬停飞行；2. 具备较高的操控能力，能够完成复杂的机动动作；3. 具备一定的荷载能力，能够搭载各种传感器或设备，以实现不同应用场景的需求；4. 具备良好的安全性，能够应对紧急情况并自动返航。
三、机构设计1. 旋翼设计：选择合适的旋翼叶片尺寸、扭矩和旋翼转速，以实现所需的升力和推力，并保证飞行器的稳定性和机动性。
2. 机身设计：考虑到飞行器的结构强度和重量的平衡，使用轻质且强度高的材料，以实现飞行器的结构刚度和稳定性。
3. 电机设计：根据所需的推力和转速要求，选择合适的电机，并配置相应的驱动和控制系统。
四、控制系统设计1. 姿态控制：采用惯性测量单元（IMU）获取飞行器的姿态信息，通过PID控制算法实现稳定的悬停飞行和精确的操控。
2. 导航系统：利用全球定位系统（GPS）和陀螺仪传感器获取飞行器的位置和速度信息，实现精确的导航和定位。
3. 通信系统：设计一套可靠的数据传输系统，将飞行器采集到的数据传输到地面控制器，并接收指令以实现远程操控。
4. 紧急情况处理：设计一套自主判断机制，当飞行器遇到故障或紧急情况时，能够自动触发返航程序，确保飞行器的安全。
五、能源系统设计1. 电源选择：根据需求选择合适的电池类型和容量，以提供飞行器所需的电力。
2. 能效优化：通过优化电机和电子元件的功耗，减少能源的消耗，延长飞行器的续航时间。
3. 充电系统：设计一套快速充电系统，以提高电池的充电效率和充电速度，减少充电时间。
六、飞行器性能测试设计完成后，对飞行器进行性能测试，验证其实际飞行性能和稳定性。
四轴飞行器的设计
深圳大学本科毕业论文（设计）题目: 四轴飞行器的设计姓名: * * *专业: 机械设计制造及其自动化学院: 机电工程学院学号: 12880008指导教师:* * *职称：2016年 4月 19日深圳大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。
除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文（设计）作者签名：日期：年月日目录一．综述 (7)（一）产品发展历史 (7)（二）项目研究现状 (7)（三）研究目的 ............................................................................. 错误!未定义书签。
（四）主要研究内容 . (8)二．产品工作原理 (9)（一）产品技术方案的提出 (9)（二）产品总体结构 (9)（三）产品工作原理 (9)三．产品结构设计 (11)（一）产品性能要求 (15)（二）产品设计计算 (15)1.参数选择 (15)2.估算整机重量 (16)3.功率计算 (17)4.上下平板连接使用螺纹连接类型及连接件选择 (17)5.机身支架与马达底座之间控轴公差与配合 (18)（三）产品结构设计 (21)1.产品装配图 (21)机架装配 (22)电机装配 (23)脚架装配 (24)2.产品零件图 (25)缓冲套 (25)脚架 (25)马达底座 (26)下平板 (26)橡胶套1 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
橡胶套2 (27)四．结构分析与试验 (29)结论 (30)【摘要】Solidworks软件是美国Solidworks公司开发的三维CAD软件，是世界上第一个基于windows开发的三维CAD软件，功能强大、易学易用与技术创新是Solidworks软件的三大特点。
全国电子设计大赛省一获奖论文-四旋翼
.学校统一编号:HLJ-B-学校名称：哈尔滨理工大学队长姓名：学生姓名：指导教师：时间：四旋翼自主飞行器摘要四旋翼的结构是一种比较简单和直观化的稳定控制性飞行器。
通过调节4个电机转速改变旋翼转速，改变升力的变化调整飞行器的姿态和位置。
四旋翼飞行器的动力来源是无刷直流电机，因此针对该类无刷直流电机的调速系统对飞行器的性能起着决定性的作用。
四旋翼的动力来源为无刷直流电机，采用单边pwm 的控制方式实现电机的调速，采用三段式启动方式实现电机的软启动。
用超声波传感器测距是四旋翼飞行器定高，采用ov7620摄像头循迹使飞行器从A区到B区。
通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究，得到相应的控制算法，然后编程实现，模拟相应的飞行姿态，实验结果表示四旋翼实现自主飞行、自主悬停控制。
关键词：四旋翼飞行器；无刷直流电机；PWMabstractThe structure of the four rotor is a relatively simple and intuitive stability controlling aircraft. By adjusting the four motor speed change the rotor speed, the change of lift change aircraft attitude and position. Four rotor aircraft power source is brushless dc motor, so for this class of brushless dc motor speed control system plays a decisive role on the performance of the aircraft. Four rotor power source for the brushless dc motor, motor speed control is realized by using unilateral PWM control mode, the three-step startup mode was adopted to realize motor soft start. Four rotor aircraft with ultrasonic sensor range is set high, use ov7620 camera tracking make aircraft from area A to area B. Through the study of four rotor working mode and the control parameters, get the corresponding control algorithm, and then simulate the flight attitude, programming the results said four rotor to realize autonomous flight, hovering control independently.Key words: four rotor aircraft; Brushless dc motor; PWM目录四旋翼自主飞行器 (1)摘要 (1)一、设计任务 (3)1.1 任务 (3)1.2.1 基本要求 (4)1.2.2 发挥部分 (4)二、方案论证 (5)1、控制器模块方案 (5)三、理论分析与计算 (5)1、系统硬件设计与实现 (5)1.1陀螺仪和加速度传感器 (6)1.2控制系统 (7)1.3超声波传感器 (7)1.4摄像头ov7620 (8)2、软件系统设计 (9)2、1PWM脉冲宽度调制 (9)2、2数学PID控制算法 (10)四、测试结果与误差分析 (11)1、飞行测试 (11)2、无刷电机测试 (11)五、结论、心得体会 (12)参考文献 (12)附录： (13)附录1 ：元器件明细表 (13)附录2：仪器设备清单 (13)附录3：程序清单 (13)一、设计任务1.1 任务四旋翼自主飞行器（下简称飞行器）摆放在图1所示的A区，一键式启动飞行器起飞；飞向B区，在B区降落并停机；飞行时间不大于45s。
四轴飞行器地设计
深圳大学本科毕业论文（设计）题目: 四轴飞行器的设计姓名: * * *专业: 机械设计制造及其自动化学院: 机电工程学院学号: 12880008指导教师: * * *职称：2016年 4月 19日深圳大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。
除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文（设计）作者签名：日期：年月日目录一．综述 (7)（一）产品发展历史 (7)（二）项目研究现状 (7)（三）研究目的..................................... 错误！未定义书签。
（四）主要研究内容.. (8)二．产品工作原理 (9)（一）产品技术方案的提出 (9)（二）产品总体结构 (9)（三）产品工作原理 (9)三．产品结构设计 (11)（一）产品性能要求 (15)（二）产品设计计算 (15)1.参数选择 (15)2.估算整机重量 (16)3.功率计算 (17)4.上下平板连接使用螺纹连接类型及连接件选择 (17)5.机身支架与马达底座之间控轴公差与配合 (18)（三）产品结构设计 (21)1.产品装配图 (21)机架装配 (22)电机装配 (23)脚架装配 (24)2.产品零件图 (25)缓冲套 (25)脚架 (25)马达底座 (26)下平板 (26)橡胶套1............................................. 错误！未定义书签。
橡胶套2 (27)四．结构分析与试验 (29)结论 (30)【摘要】Solidworks软件是美国Solidworks公司开发的三维CAD软件，是世界上第一个基于windows开发的三维CAD软件，功能强大、易学易用与技术创新是Solidworks软件的三大特点。
四旋翼飞行器设计
摘要本设计采用瑞萨R5F100LEA单片机作为主控制器。
超声波传感器实时发送飞行高度数据给主控系统，主控制器通过判断、分析、处理产生控制信号进而控制各个电机，使其在不同的飞行高度具有不同的速度，保证了飞行器在某一高度范围内飞行；主控制器读取MPU6050陀螺仪的数据，通过对采集数据的分析，使飞行器做出相应的姿态调整，来保持飞行器能够平稳飞行；激光传感器能够对白色场地上的黑线进行识别，达到循迹的目的。
本设计通过对飞行控制系统的总体框架设计，实现了飞行控制系统的硬件设计和软件设计，并对设计中的关键技术问题进行了研究，最终实现了四旋翼飞行器的一键启动自主飞行控制。
关键词：R5F100LEA 传感器姿态控制四旋翼飞行器1. 四旋翼自主飞行器简介1.1 结构形式四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，旋翼1和旋翼3逆时针旋转，旋翼2和旋翼4顺时针旋转，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。
四旋翼飞行器的结构形式如图 1.1 所示。
图1.1 四旋翼飞行器结构形式1.2 工作原理传统直升机是通过控制舵机来改变螺旋桨的桨距角，从而控制直升机的姿态和位置。
四旋翼飞行器与此不同，是通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。
由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化，这样会导致其动力部稳定，所以需要一种能够长期保稳定的控制方法。
四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，因此非常适合静态和准静态条件下飞行。
但是四旋翼飞行器只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。
图 1.2 四旋翼飞行器垂直和俯仰运动四旋翼飞行器结构形式如图所示，电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。
四旋翼飞行器设计方案
四旋翼飞行器设计方案四旋翼飞行器设计方案一、项目背景为了满足近年来快递、悬停摄影、新闻采集等领域对于无人机需求的不断增加，我们设计了一款四旋翼飞行器。
该飞行器具有稳定、灵活、高效的特点，可广泛应用于各种领域。
二、设计要求1. 飞行器稳定性要求高，能够在不同天气和环境条件下稳定飞行2. 飞行器的机动性要好，能够完成各种复杂动作3. 飞行器具有自主导航、避障和悬停等功能4. 飞行器的载荷能力要较强，能够携带相机等设备进行悬停摄影和新闻采集5. 飞行器的续航能力要长，能够在一次充电之后持续飞行时间较长三、设计方案1. 结构设计：a. 飞行器采用四旋翼结构，旋翼通过电机、螺旋桨和转子连接器连接。
b. 飞行器机体由轻质材料制成，以减轻整体重量。
c. 飞行器具有折叠设计，方便携带和存放。
2. 稳定性设计：a. 飞行器配备三轴陀螺仪和加速度计，能够实时感知飞行姿态，保持平稳飞行。
b. 飞行器的旋翼具有可调节桨叶角度的功能，能够在飞行时根据需要调整旋翼的角度，提高飞行稳定性。
3. 机动性设计：a. 飞行器的旋翼速度可调节，能够实现前进、后退、上升、下降、转弯等各种动作。
b. 飞行器配备高精度数传遥控系统，能够精确控制飞行器的动作，保证飞行器的机动性。
4. 功能设计：a. 飞行器配备GPS导航系统，能够实现自主导航功能，能够根据预设的路径自动飞行。
b. 飞行器配备避障传感器，能够感知前方障碍物，自动避开，确保安全飞行。
c. 飞行器具有悬停功能，能够在空中静止悬停，保持稳定飞行。
5. 载荷能力设计：a. 飞行器结构坚固，能够承载相机等设备进行悬停摄影和新闻采集。
b. 飞行器具有电池可更换设计，能够根据需要调整电池数量，提高载荷能力。
6. 续航能力设计：a. 飞行器采用高效能源管理系统，能够在一次充电之后持续飞行时间较长。
b. 飞行器具有低能耗设计，能够减少能源消耗，延长飞行时间。
四、总结通过以上设计方案，我们设计出了一款稳定、灵活、高效的四旋翼飞行器。
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本科毕业论文（设计）题目基于DSP的四旋翼无人飞行器设计学院电XXXXXXXXX学院专业通信工程年级 2011 级学号 XXXXXXXXXXXXXXX姓名 XXXXXXX指导教师 XX成绩年月日目录摘要： (1)Abstract： (1)第一章导论 (2)1.1四旋翼飞行器技术 (2)1.2四旋翼飞行器技术发展历史 (2)1.3 四旋翼飞行器发展的现状 (3)1.4 微小型四旋翼飞行器发展的关键技术 (3)1.4.1最优化总体设计 (3)1.4.2动力与能源 (3)1.4.3数学模型的建立 (4)1.4.4飞行控制 (4)1.5论文内容安排 (4)第二章四旋翼无人飞行器系统硬件设计 (6)2.1系统方案介绍 (6)2.2主要器件介绍 (6)2.2.1 TMS320F28335介绍 (6)2.2.2 MPU6050介绍 (7)2.2.3 HMC5883L介绍 (7)2.2.4 BMP085介绍 (8)2.2.4 PTN78000W介绍 (9)2.2.5 WIFI模块 (9)2.3系统硬件概述 (10)2.4方案选择 (11)2.4.1方案设计 (11)2.4.1方案比较 (11)2.5硬件平台总体设计 (12)2.5.1电机控制电路 (12)2.5.2 MPU6050+ HMC5883九轴数据采集 (12)2.5.3 WIFI无线通信电路 (13)2.5.4电源电路 (13)第三章四旋翼无人飞行器系统软件设计 (15)3.1四旋翼飞行器系统飞控软件设计 (15)3.1.1四旋翼飞行器运动分析 (15)3.1.2四旋翼飞行器数学建模 (15)3.1.3自主飞行控制算法的设计 (16)3.1.4程序流程图 (17)3.2基于Labview上位机软件设计 (17)3.2.1 Labview介绍 (17)3.2.2基于Labview上位机结构介绍 (18)第四章硬件电路制作和调试 (23)4.1 硬件电路的制作 (23)4.2 硬件调试 (24)4.3 软件调试 (24)4.3.1飞控软件调试 (24)4.3.1上位机软件调试 (24)第5章总结 (26)参考文献： (27)致谢 (28)基于DSP的四旋翼无人飞行器设计XXXXX大学电子信息工程学院，重庆 400715摘要：本文以四旋翼飞行器为研究对象，以TMS320F28335为核心，搭建飞行器硬件平台，实现四旋翼飞器的姿态控制。
详细介绍了控制系统的总体构成以及硬件设计方法，包括传感器模块、无线通信模块和电机模块；采用基于RBF神经网络整定的PID控制策略，最终实现了飞行器的垂直起降、稳定悬停和便携设备超远程控制。
关键词：四旋翼飞行器；控制系统；DSPQuadrotor UAV Control System Based on DSPXXXX xxxxSchool of Electronic and Information Engineering, XXXXXX University, Chongqing 400715, ChinaAbstract：This dissertation focuses the development of the control system of Quadrotor UAV using TMS320F28335, including the design of hardware platform of UA V and the development of attitude control. The overall structure of control system and hardware design methods, including sensor module, wireless communication module and the motor module, are introduced in detail. RBF neural network tuning PID control strategy was employed, and the designed UA V can vertically take off (or land), hover, carry load, and be controlled remotely.Key words: Quadrotor UA V; control system; DSP第一章导论1.1四旋翼飞行器技术四旋翼飞行器，也称四旋翼直升机或十字翼直升机，是由 4 个转子推动飞行的直升机。
通过改变每个转子的相对速度改变推力，从而改变每个扭矩实现对方向和速度的控制。
四旋翼飞行器发展了近一个世纪，从原来机械时代直径十几米长、几米高的庞然大物，到当今电子时代直径几十厘米甚至更小的微型“碟形”飞行器。
其实用性也从原来单纯的运载工具，发展为现在集军用、商用、民用多位一体的无人驾驶工具[1]。
1.2四旋翼飞行器技术发展历史四旋翼飞行器的设计有两个阶段。
在第一个阶段即20世纪初，法国科学家和院士Charles Richet制造了一个小型无人直升机，虽然该机不是很成功，但是启发了他的一个学生Louis Bréguet。
1906年下半年，Louis和Jacques Bréguet在Richet教授的指导下做他们自行设计的直升机试验。
1907年，Bréguet 兄弟制作了他们第一个载人四旋翼飞行器-Bréguet-Richet Gyroplane No.1，旋翼直径大约8.1米，载人时重约578千克。
在法国Douai首次试飞，载人飞行高度1.5米。
飞行员除了能控制发动机的油门来改变转子的转速外，无法进行任何操作，而且稳定性很差。
然而，当时飞行器只是处于起步阶段，很显然Bréguet 兄弟在实现垂直飞行方面已取得了显著的成就。
这一阶段设计出了载人四旋翼飞机，这是第一批成功的可垂直起降的飞行器。
然而，早期的原型机表现欠佳，后来的原型机稳定性比较差，实用性和操控性低，所以载人四旋翼飞行器的发展几乎停滞。
第二个阶段即从21世纪初开始至现在，四旋翼飞行器的动力能源采用电动，逐渐被各国所接受，主要是无人机(Unmanned Aerial Vehicles，UAV)，广泛应用于军事、商业和工业领域。
无人机主要包括两大类：固定翼无人机和旋翼无人机。
旋翼无人机在许多方面要优于固定翼飞行器：具有更高的自由度、低速飞行的能力、悬停、室内应用等。
四旋翼飞行器作为旋翼无人机中的佼佼者具有其他飞行器难以比拟的优点：可垂直起降(Vertical Take Off and Landing，VTOL)；执行精确缓慢的运动、悬停；拥有更大的载荷量和良好的操控性；能以各种姿态飞行，如前飞侧飞和倒飞；尤其可以在多障碍和狭小的空间穿越飞行。
这些优势使四旋翼飞行器在执行搜救和侦察等任务方面游刃有余，决定了四旋翼飞行器具有更广阔的应用前景。
四旋翼飞行器作为一种具有独特飞行性能的无人机，正越来越受到人们的重视，迅速成为国际上新的研究热点。
MD4-200是德国microdrones公司研发的微型无人飞行器，机体和云台完全采用碳纤维材料制造，这种材料拥有更轻的重量和更高的强度，也使MD4-200具有抗电磁干扰的能力。
飞行时间不低于20分钟。
MD4-200的核心是AAHRS（姿态、高度及航向参考系统），集成了加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计、湿度计、温度计等多种高精度传感器和卓越的控制算法，md4-200的操控因而变得非常简单。
可制定飞行航线规划，让飞行器按照预设的航线自动飞行。
采用选配的GPS系统能够实现空间位置锁定与自动航点导航功能，还可以选择以microSD卡作为记录器的飞行记录仪来实时记录和分析飞行数据，所有重要的飞行数据都可以下载到数据中心，包括电池状态、高度、姿态、位置、飞行时间等，用于航后的数据分析。
MD4-200还具有安全保护措施以避免坠毁，它能够在电量不足和失去控制信号时自主降落[2]。
1.3 四旋翼飞行器发展的现状四旋翼飞行器，也称四旋翼直升机或十字翼直升机，是由4个转子推动飞行的直升机。
通过改变每个转子的相对速度改变推力，从而改变每个扭矩实现对方向和速度的控制。
四旋翼飞行器发展了近一个世纪，从原来机械时代直径十几米长、几米高的庞然大物，到当今电子时代直径几十厘米甚至更小的微型“碟形”飞行器。
其实用性也从原来单纯的运载工具，发展为现在集军用、商用、民用多位一体的无人驾驶工具。
目前世界上存在的四旋翼飞行器基本上属于微型无人飞行器，一般可以分为3类：遥控航模四旋翼飞行器、小型四旋翼飞行器以及微型四旋翼飞行器。
目前，国内的四旋翼飞行器的发展还处于初级发展阶段，缺乏独自的核心技术，能应用于专业领域的相关产品未大批量生产。
国外的四旋翼因拥有悠久的科学文化历史和研发团体机构，加快了多旋翼飞行器发展。
欧美发达国家四旋翼飞行器已投入了商业、军事领域，获得了显著的效果[3]。
1.4 微小型四旋翼飞行器发展的关键技术迄今为止，微小型四旋翼飞行器基础理论与实验研究已取得较大进展，但要真正走向成熟与实用，还面临着诸多关键技术的挑战。
1.4.1最优化总体设计进行微小型四旋翼飞行器总体设计时，需要遵循以下原则：重量轻、尺寸小、速度快、能耗和成本低。
但这几项原则相互之间存在着制约与矛盾，例如：飞行器重量相同时，其尺寸与速度、能耗成反比。
因此，进行微小型四旋翼飞行器总体设计时，首先要根据性能和价格选择合适的机构材料，尽可能地减轻飞行器重量；其次，需要综合考虑重量、尺寸、飞行速度和能耗等因素，确保实现总体设计的最优化。
1.4.2动力与能源动力装置包括：旋翼、微型直流电机、减速箱、光电码盘和电机驱动模块，能量由机载电池提供。
微小型四旋翼飞行器的重量是影响其尺寸的主要因素，而动力与能源装置的重量在整个机体重量中占了很大比例。
因此，研制更轻、更高效的动力与能源装置是进一步微小型化四旋翼飞行器的关键。
另一方面，动力装置产生升力时，消耗了绝大部分机载能量。
要提高飞行器的效率，关键在于提高动力装置的效率。
除尽量提高机械传动效率外，还必须选择合适的电机与减速比在兼顾最大效率和最大输出功率两项指标的前提下将电机工作点配置在推荐运行区域内[4]。
1.4.3数学模型的建立为实现对微小型四旋翼飞行器的有效控制，必须准确建立其在各种飞行状态下的数学模型。
但是飞行过程中，它不仅同时受到多种物理效应的作用(空气动力、重力、陀螺效应和旋翼惯量矩等)，还很容易受到气流等外部环境的干扰。
因此，很难建立有效、可靠的动力学模型。
此外，所使用的旋翼尺寸小、质量轻、易变形，很难获得准确的气动性能参数，也将直接影响模型的准确性。