8.4.1 测试介绍
1.遥控器测试
遥控器测试包含以下3个方面:
(1)无线频率;
(2)占用带宽;
(3)发射功率。
F450无人机的调试_无人机实操与运用_刘梦祥
遥控器信号质量的好坏直接决定着对四旋翼无人机的飞行操控性。所以,在设计和问题排查阶段对遥控器发出的无线信号频率稳定度、频率偏差、占用带宽、通道功率等进行检测,可确保遥控信号的质量和问题的定位。
2.飞控测试
飞控板的作用是从接收机接收控制信号,转换为4个螺旋桨的转速信息后,通过飞控板上的陀螺仪对四轴飞行状态进行快速调整,控制飞行器的平衡状态。其主要作用是给多旋翼飞机增稳。如做悬停动作时,四轴无人机需要飞控不断调整四轴电机转速,使其平衡稳定保持悬停状态。
飞控是四旋翼无人机的核心控制部分。因其较高的精度控制要求及多种总线通信信号的处理要求,使其无论在设计还是调试过程都占据了大量的时间。通常无人机组装过程中对飞控的调试占据了90%以上的时间。因而,对其使用测试仪器进行测试可以提高调试效率(图8-116)。
图8-116 飞控测试
F450无人机的飞行测试1——环境选择
F450无人机的飞行测试2——区域选择
飞控测试包含以下测试内容:
(1)I2C总线。飞控板与各控制部分间通信都是采用总线。如定高超声波模块会定时将高度信息反馈给飞控,光流模块也会定时将扫描到的地面位置信息反馈给飞控进而对比得到位置变化信息。这些通信采用的都是I2C总线,在调试过程可以通过示波器测试指令发送的正确性,返回数据的传输正确性及信号本身的传输质量,快速检查通信质量。
通过示波器可对I2C总线信号进行观测并解码查看返回高度信息(图8-117、图8-118)。
(2)RS232总线。定高超声波控制板与超声波模块之间采用RS232总线进行通信。通过示波器可测试超声定高模块与控制电路之间的RS232总线通信质量。控制电路会定时给超声定高模块发送读数命令,之后各个超声定高模块会将各自当前高度值传回给控制电路分析。所以,可以从示波器解码出来的RS232 TX和RX信息看出之间的触发关系及对应的高度信息是否正确(图8-119)。
图8-117 超声波定位信息通信解码
图8-118 光流定位信息通信解码
图8-119 定高反馈信息S-BUS总线
S-BUS总线为Futaba使用的串行通信协议(图8-120),实际上为串口通信,主要用于接收机接收遥控器控制信号后与飞控间通信。
图8-120 S-BUS遥控器控制总线
(3)数传通信。四旋翼无人机会实时将无人机的飞行状态参数通过无线信号发送给App控制端。另外,一些携带摄像机或照相机的无人机也会通过无线信号进行图传。所以,可通过频谱分析仪测试无线传输信号的频率范围及功率大小。安泰测试公司通过在频谱分析仪接收端连接频率匹配的天线,在数传无线信号工作时进行监测,通过调节无人机的距离可测试接收功率与距离的关系(图8-121)。
图8-121 数传无线信号监测
3.电机测试
电机测试(图8-122)主要包含以下方面:
(1)PWM调速;
(2)稳定性。
多旋翼无人机多个电机的转速是否均匀、稳定决定着飞行状态的稳定性。无刷直流电机由于启动转矩大、调速范围广、体积小、噪声小等多种优点,使其成为多旋翼无人机的首选发动机。
图8-122 电机测试