Беспилотники для любознательных

Практическое руководство.

Гололобов В. H.,Ульянов В. И. «Беспилотники для любознательных» Наука и Техника, 2018 год, 256 стр.,ISBN 978-5-94387-878-7; (6,09 мб. pdf+34,3 мб. djvu)

Книга поможет освоить управление беспилотными самолетами, вертолетами и мультикоптерами, ставшими особенно популярными в XXI веке. Сбылась мечта осуществлять виртуальный полет, видеть свой город сверху, снимать видео с большой высоты, наслаждаться воочию необычной панорамой, благодаря такому чудесному изобретению, как квадрокоптер. Для освоения навыков пилотирования в начале книги в ходе диалога рассматриваются основы устройства, работы и управления настоящими летательными аппаратами, такими как самолеты и вертолеты.

Руководство поможет изучить методику управления беспилотниками различных типов. Рассматриваются характеристики наиболее популярных моделей квадрокоптеров. Даются полезные советы по их безопасной эксплуатации в различных погодных условиях. Большое внимание уделено электронной начинке квадрокоптера для тех, кого больше интересует самостоятельное изготовление, настройка и ремонт.

Каждый из компонентов квадрокоптера (или беспилотника) можно исследовать и настраивать с помощью общепринятых сегодня радиолюбительских инструментов. Рассмотрен и модуль Arduino, который может стать будущим полетным контроллером. Книга предназначена для широкого круга любознательных читателей, увлеченных авиацией, беспилотными полетами, электроникой, микроконтроллерами и техническим творчеством.

оглавление книги

Содержание.

Глава 1. Знакомьтесь: беспилотные летательные аппараты 10
С чего начинать работу с мультикоптером 10
Бикоптеры: конструкция, достоинства, недостатки 11
Трикоптеры: конструкция, достоинства, недостатки 12
Квадрокоптеры: конструкция, достоинства, недостатки 14
Гексакоптеры: конструкция, достоинства, недостатки 15
Октокоптеры: конструкция, достоинства, недостатки 17
Соосные коптеры: конструкция, достоинства, недостатки 18
Мультикоптер: тангаж, крен, рыскание 19

Глава 2. Почему летательные аппараты тяжелее воздуха умеют летать? 22
Союз винта и двигателя 22
Крыло обеспечивает полет 23
Как возникает подъемная сила 25

Глава 3. Органы управления самолетом 27
Внешние элементы управления 27
Взлетно-посадочная механизация крыла 29
Органы поперечного управления самолетом 30
Органы непосредственного управления подъемной силой 30
Увеличение эффективного размаха крыла 31

Глава 4. Учимся управлять самолетом 32
Как самолет управляется по крену 32
Как самолет управляется по высоте 34
Как самолет поворачивает в полете 36

Глава 5. Воздушные винты в авиации и не только 37
Первые воздушные винты 37
Воздушный винт Леонардо да Винчи 38
Воздушный винт Михаила Ломоносова 39
Современный воздушный винт 41
Воздушный винт на экраноплане 42
Аэросани — почти самолет, мчащийся по снежному полю 43
Как работает воздушный винт 44
Геометрический шаг воздушного винта 48
О длине и количестве лопастей 49
Как и зачем изменяется шаг винта на основных этапах полета 50
Регулятор постоянства оборотов 53
О механизме поворота лопастей 53
Преимущества и недостатки воздушных винтов 56
Импеллеры — кто они? 58

Глава 6. Как устроен вертолет 60
Основные отличия вертолета от самолета 60
Фюзеляж 61
Взлетно-посадочные устройства 61
Крыло и оперение 62
Силовая установка и трансмиссия 63
Система управления вертолетом 64

Глава 7. Особенности воздушных винтов вертолета 66
Винты: несущий и рулевой 66
Реактивный момент и борьба с ним 69

Глава 8. Принцип работы вертолета 75
Создание подъемной силы лопастью несущего винта 75
Этапы взлета вертолета и горизонтальный полет 77
Автомат перекоса кольцевого типа 79
Рычаг «ШАГ-ГАЗ», ручка управления и корректор 82

Глава 9. Учимся пилотировать вертолет 83
Основные режимы полета 83
Взлет 83
Движение вперед 84
Режим висения 84
Движение вертолета назад и боком влево-вправо 89
Управление силой тяги рулевого винта 91

Глава 10. Снижение вертолета при отказе двигателя 92
О пользе авторотации 92
Автожир и рекорды Жана Буле 93

Глава 11. Беспилотники: какие же они разные 94
Здравствуй, эра беспилотников 94
Насколько большим должен быть беспилотник, чтобы его назвали малым? 95
Давайте разберемся в терминологии 96
Знакомьтесь, платформа первая: вертолетная 97
Мультироторная (мультивинтовая) платформа 98
Самолетная платформа 99
Летающее крыло 100
Беспилотник со складывающимися в полете крыльями 101
Беспилотник научился приземляться как птица 102
О степени готовности беспилотников к полету 103

Глава 12. Выбор оптимального квадрокоптера 105
Какой марки коптер вы ищите? 105
Фото-видеокамера 108
Время полета 109
Дальность и безопасный маршрут полета 112
Запасные части 112
Квадрокоптер ценовой категории 35$ Hubsan Х4 (H107L) 113
Квадрокоптер ценовой категории 50$ Syma Х5НС 114
Квадрокоптер ценовой категории 100$ UDI U818A 115
Квадрокоптер ценовой категории 105$ Syma X8G 116
Квадрокоптер ценовой категории 110$ Holy Stone F181 RC 117
Квадрокоптер ценовой категории 700$ 3DR Solo 118
Квадрокоптер ценовой категории 800$ Q500 Typhoon 119
Квадрокоптер ценовой категории 1000$ DJI Mavic Pro 121
Квадрокоптер ценовой категории 2000$ DJI Phantom 4 PRO 122
Особенности гоночных квадрокоптеров 123
Гоночный квадрокоптер HobbyKing TBS Vendetta 240 123
Гоночный квадрокоптер Eachine Racer 250 124
Гоночный квадрокоптер ARRIS X-Speed 250В RTF 125
Гоночный квадрокоптер ImmersionRC Vortex 250 Pro 126
Гоночный квадрокоптер Lumenier QAV210-RTF Charpu Edition 127

Глава 13. Что у квадрокоптера внутри? 129
Функциональная схема любительского квадрокоптера 129
Работа пульта управления: протоколы 130
Двигатели: легче и мощнее 132
Аккумуляторы: питают все 134
Гироскоп и акселерометр: укажут точное положение 137
Полетный контроллер — всему голова 137
Функциональная схема продвинутого беспилотника 138

Глава 14. Квадрокоптер в воздухе 142
Как квадрокоптер разбирается со своими винтами? 142
Акселерометр и электронный гироскоп 142
Интерфейс — главный посредник 143
Какие сигналы на шине видит осциллограф 150

Глава 15. Приручаем модуль трехосевого гироскопа и акселерометра MPU-6050 154
Модули гироскопа, акселерометра и барометра 154
Принцип действия гироскопа 156
Подключаем гироскоп 157
Может проще создать вертолет? 168

Глава 16. Беспилотник без присмотра 170
Самостоятельный полет беспилотника 170
Возможности датчиков расстояния 171
Используем ультразвуковой датчик 173

Глава 17. Высота полета или модуль барометра 178
Используем модуль барометра 178
Определение высоты в реальном самолете 182

Глава 18. Прокладываем и контролируем маршрут, используем GPS 189

Глава 19. Бортовой компьютер — командир квадрокоптера 194

Глава 20. Связь «земли» с «пилотом» беспилотника 212
Радиосвязь в управлении беспилотником 212
Стандарты передачи управляющего сигнала 214

Глава 21. Знакомьтесь: модули радиосвязи с частотами 2,4 ГГц и 433 МГц 217

Глава 22. Рассмотрим ближе пульт управления беспилотником 227
Кнопка — простейший элемент управления 227
Сложнее — с работой джойстиков 228
Замечание по самостоятельной разработке пульта управления 233

Глава 23. В завершении поговорим о «непонятках» 235
Нюансы управления с помощью PWM сигналов микроконтроллера 235
Электронный регулятор скорости 238
Моделирование компонентов PID-регулирятора 241

Глава 24. Глава последняя: когда ж наступит лето?!. 247
Использованная литература и Интернет-ресурсы 248

СкачатьPDF СкачатьDJVU

Похожая литература