第2章　FPV四轴无人机简介

飞行器通常分为固定翼、直升机和多旋翼（四旋翼最为主流）。在2010年之前，固定翼和直升机无论在航拍还是航模运动领域，基本上占有绝对主流的地位。然而，在之后的几年中，因优良的操控性能，多旋翼迅速成为航拍和航模运动领域的新星，但其需要专业人员调试及装配飞机。2012年年底，中国大疆公司推出四旋翼一体机—小精灵Phantom四轴飞行器。

四轴飞行器，相对于固定翼和直升机飞行器，有以下几个优点。

① 在操控性方面，多旋翼的操控最为简单。

四轴飞行器可以垂直起降，起飞后可在空中悬停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。在自动驾驶仪（自驾仪）方面，多旋翼自驾仪控制方法简单，控制器参数调节也很简单。相对而言，学习固定翼和直升机的飞行不是简单的事情。固定翼飞行场地要求开阔，而直升机飞行过程中会产生通道间耦合，自驾仪控制器设计困难，控制器调节也很困难。

② 考虑机械的可靠性，多旋翼没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。相比较而言，固定翼和直升机有活动的机械连接部件，飞行过程中会产生磨损，导致可靠性下降。而且多旋翼能够悬停，飞行范围受控，相对于固定翼更安全。

③ 在勤务性方面，多旋翼的勤务性是最高的。因其结构简单，若电机、电子调速器、电池、桨和机架损坏，很容易替换；而固定翼和直升机零件比较多，安装也需要技巧，相对比较麻烦。

FPV是英文First Person View的缩写，即“第一人称主视角”，它是一种基于遥控航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备，在地面看屏幕操控模型的新玩法。

一般的遥控模型都是由操纵者手持遥控器，目视着远处的模型控制它的姿态，完成各种动作。但是怎样才能有更加刺激和真实的体验呢？近几年随着电子设备的小型化，我们有机会把无线视频传输设备装在体积和载重量都非常有限的模型上，从而实现以第一视角操纵模型的方式，所能达到的效果就是你可以身临其境地以驾驶员的视角操纵你的模型飞机或者赛车翱翔天空或在地面上狂飙。这个虽然很有趣，但并不是什么太新鲜的玩意儿，因为它在真正的高科技领域早有应用，比如无人机和计算机制导的导弹等。但是它现在可以很便宜地用在我们DIY的休闲娱乐工具中，确实是令人欣喜的事情。

FPV四轴飞行器，即在四轴飞行器的基础上，增加FPV摄像头，配合图传和FPV眼镜实现第一人称视角操控飞行器。

近年，全世界又掀起FPV竞速穿越无人机热潮。在欧洲、美国、韩国等地，这种无人机比赛日渐火热，甚至已经演变成官方航空运动，吸引了来自世界各地的不计其数的参赛者。

在一片开阔的场地搭建赛道，飞手戴上FPV眼镜，沉浸式地看到无人机摄像头的实时图像，操纵无人机穿越各种障碍，用最短的时间完成指定的飞行圈数，无比惬意。

初学者最佳的选择—室内FPV穿越无人机，又叫掌上型无人机。

室内型FPV四轴飞行器，体积比较小，飞行高度有限（3米以下），造价比较低，飞行器的材料购买、安装和调配一般都采用DIY的形式完成，具有很高的可玩性。本书的一个目的就是带领大家制作一个具有可玩性的FPV四轴飞行器。

首先，室内型FPV四轴飞行器不受禁飞限制。一般在高度2米内的空域飞行，对室内外飞行场地没有要求，不受政策禁飞限制。

其次，它轻便安全。重量一般在20～50克，对操作要求不高，可控性好，飞起来轻松无压力，即使失控也不会伤人。

再次，它可以培养创新思维和能力。可以自行设计机架并通过3D打印制作，初学者在任务驱动中学习了先进技能。“麻雀虽小，五脏俱全”，飞控、电机、图传、机架、地面站覆盖所有旋翼无人机的相关知识。初学者在设计、制作中可以学习多领域的知识。

最后，花费小，经济。飞控、电机、摄像头图传，总共费用200元内，整机价格低廉。