第2章　FPV四軸無人機簡介

飛行器通常分為固定翼、直升機和多旋翼（四旋翼最為主流）。在2010年之前，固定翼和直升機無論在航拍還是航模運動領域，基本上占有絕對主流的地位。然而，在之后的幾年中，因優良的操控性能，多旋翼迅速成為航拍和航模運動領域的新星，但其需要專業人員調試及裝配飛機。2012年年底，中國大疆公司推出四旋翼一體機—小精靈Phantom四軸飛行器。

四軸飛行器，相對于固定翼和直升機飛行器，有以下幾個優點。

① 在操控性方面，多旋翼的操控最為簡單。

四軸飛行器可以垂直起降，起飛后可在空中懸停。它的操控原理簡單，操控器四個遙感操作對應飛行器的前后、左右、上下和偏航方向的運動。在自動駕駛儀（自駕儀）方面，多旋翼自駕儀控制方法簡單，控制器參數調節也很簡單。相對而言，學習固定翼和直升機的飛行不是簡單的事情。固定翼飛行場地要求開闊，而直升機飛行過程中會產生通道間耦合，自駕儀控制器設計困難，控制器調節也很困難。

② 考慮機械的可靠性，多旋翼沒有活動部件，它的可靠性基本上取決于無刷電機的可靠性，因此可靠性較高。相比較而言，固定翼和直升機有活動的機械連接部件，飛行過程中會產生磨損，導致可靠性下降。而且多旋翼能夠懸停，飛行范圍受控，相對于固定翼更安全。

③ 在勤務性方面，多旋翼的勤務性是最高的。因其結構簡單，若電機、電子調速器、電池、槳和機架損壞，很容易替換；而固定翼和直升機零件比較多，安裝也需要技巧，相對比較麻煩。

FPV是英文First Person View的縮寫，即“第一人稱主視角”，它是一種基于遙控航空模型或者車輛模型上加裝無線攝像頭回傳設備，在地面看屏幕操控模型的新玩法。

一般的遙控模型都是由操縱者手持遙控器，目視著遠處的模型控制它的姿態，完成各種動作。但是怎樣才能有更加刺激和真實的體驗呢？近幾年隨著電子設備的小型化，我們有機會把無線視頻傳輸設備裝在體積和載重量都非常有限的模型上，從而實現以第一視角操縱模型的方式，所能達到的效果就是你可以身臨其境地以駕駛員的視角操縱你的模型飛機或者賽車翱翔天空或在地面上狂飆。這個雖然很有趣，但并不是什么太新鮮的玩意兒，因為它在真正的高科技領域早有應用，比如無人機和計算機制導的導彈等。但是它現在可以很便宜地用在我們DIY的休閑娛樂工具中，確實是令人欣喜的事情。

FPV四軸飛行器，即在四軸飛行器的基礎上，增加FPV攝像頭，配合圖傳和FPV眼鏡實現第一人稱視角操控飛行器。

近年，全世界又掀起FPV競速穿越無人機熱潮。在歐洲、美國、韓國等地，這種無人機比賽日漸火熱，甚至已經演變成官方航空運動，吸引了來自世界各地的不計其數的參賽者。

在一片開闊的場地搭建賽道，飛手戴上FPV眼鏡，沉浸式地看到無人機攝像頭的實時圖像，操縱無人機穿越各種障礙，用最短的時間完成指定的飛行圈數，無比愜意。

初學者最佳的選擇—室內FPV穿越無人機，又叫掌上型無人機。

室內型FPV四軸飛行器，體積比較小，飛行高度有限（3米以下），造價比較低，飛行器的材料購買、安裝和調配一般都采用DIY的形式完成，具有很高的可玩性。本書的一個目的就是帶領大家制作一個具有可玩性的FPV四軸飛行器。

首先，室內型FPV四軸飛行器不受禁飛限制。一般在高度2米內的空域飛行，對室內外飛行場地沒有要求，不受政策禁飛限制。

其次，它輕便安全。重量一般在20～50克，對操作要求不高，可控性好，飛起來輕松無壓力，即使失控也不會傷人。

再次，它可以培養創新思維和能力。可以自行設計機架并通過3D打印制作，初學者在任務驅動中學習了先進技能。“麻雀雖小，五臟俱全”，飛控、電機、圖傳、機架、地面站覆蓋所有旋翼無人機的相關知識。初學者在設計、制作中可以學習多領域的知識。

最后，花費小，經濟。飛控、電機、攝像頭圖傳，總共費用200元內，整機價格低廉。