一、遙控器

遙控器是航模愛好者最賴以生存的部分，我們?cè)诘谝恢v中已經(jīng)介紹了無人機(jī)與航模的區(qū)別，無人機(jī)的目的是飛機(jī)可以完全脫離地面遙控器的控制，但是對(duì)于很多無人機(jī)剛剛?cè)腴T的朋友來說，在還沒有學(xué)會(huì)如何為無人機(jī)做航線規(guī)劃和全自動(dòng)飛行時(shí)，遙控器仍然有著至關(guān)重要的地位。

所謂無人機(jī)的遙控器就是像電視機(jī)遙控器、空調(diào)遙控器一樣可以不用接觸到被控設(shè)備，而通過一個(gè)手持器件，使用無線電與被控設(shè)備進(jìn)行通信，從而達(dá)到對(duì)設(shè)備的控制。遙就是遠(yuǎn)距離，控就是可以控制設(shè)備，器指的就是一個(gè)電子器件。

遙控器想到達(dá)到與無人機(jī)通信的功能需要有兩部分配合完成。即：發(fā)射器與接收機(jī)。遙控器上的控制桿轉(zhuǎn)為無線電波發(fā)送給接收機(jī)，而接收機(jī)通過接收無線電波，讀取遙控器上控制桿的讀數(shù)，并轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到無人機(jī)的控制器中。

二、無線通信

目前用于無人機(jī)遙控器主流的無線電頻率是2.4G，這樣的無線電波的波長(zhǎng)更長(zhǎng)，可以通信的距離較遠(yuǎn)，普通2.4G遙控器與接收機(jī)的通信距離在空曠的地方大概在1km以內(nèi)。2.4GHz無線技術(shù)如今已經(jīng)成為了無線產(chǎn)品的主流傳輸技術(shù)。所謂的2.4GHz所指的是一個(gè)工作頻段2400M-2483M范圍,這個(gè)頻段是全世界免申請(qǐng)使用。常見的Wifi,藍(lán)牙,ZigBee都是使用的2.4G頻率段。Wifi,藍(lán)牙,Zigbee都是基于2.4GHz的,只不過他們采用的協(xié)議不同,導(dǎo)致其傳輸速率不同,所以運(yùn)用的范圍就不同。同樣是采用2.4G頻率作為載波,但不同的通訊協(xié)議衍生出的通訊方式會(huì)有著天壤之別;僅僅在傳輸數(shù)據(jù)量上,就有著從1M每秒到100M每秒的差別。

因?yàn)闊o線電波在傳輸過程中可能受到干擾或是數(shù)據(jù)丟失等等問題，當(dāng)接收機(jī)無法接收到發(fā)射器的數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，也就是仍舊向無人機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，此時(shí)的信號(hào)就是接收機(jī)收到遙控器發(fā)射器最后一次的有效數(shù)據(jù)。這樣因?yàn)樾盘?hào)丟失而發(fā)送的保護(hù)數(shù)數(shù)據(jù)通常叫做failsafe數(shù)據(jù)。

關(guān)于遙控器與無人機(jī)的通信協(xié)議也有很多種，常見的數(shù)據(jù)協(xié)議如下：

1.pwm：需要在接收機(jī)上接上全部pwm輸出通道，每一個(gè)通道就要接一組線，解析程序需要根據(jù)每一個(gè)通道的pwm高電平時(shí)長(zhǎng)計(jì)算通道數(shù)值。

2.ppm：按固定周期發(fā)送所有通道pwm脈寬的數(shù)據(jù)格式，一組接線，一個(gè)周期內(nèi)發(fā)送所有通道的pwm值，解析程序需要自行區(qū)分每一個(gè)通道的pwm時(shí)長(zhǎng)。

3.sbus：每11個(gè)bit位表示一個(gè)通道數(shù)值的協(xié)議，串口通信，但是sbus的接收機(jī)通常是反向電平，連接到無人機(jī)時(shí)需要接電平反向器，大部分支持sbus的飛行控制板已經(jīng)集成了反向器，直接將以舊換新機(jī)連接到飛行控制器即可。

4.xbus：常規(guī)通信協(xié)議，支持18個(gè)通道，數(shù)據(jù)包較大，串口通信有兩種模式，可以在遙控器的配置選項(xiàng)中配置。接收機(jī)無需做特殊配置。

三、輔助通道

對(duì)于主控制面板中的4個(gè)控制桿分別對(duì)應(yīng)油門、航向、滾轉(zhuǎn)、俯仰。除了這4個(gè)主控制通道以外，遙控器還有其它一些控制桿或控制旋鈕。用于給用戶自己定義。這些輔助通道從原理上講沒有任何區(qū)別，它們通常做為無人機(jī)的一些特殊功能開關(guān)，例如對(duì)云臺(tái)姿態(tài)的控制，或是對(duì)照相機(jī)快門的控制，或是對(duì)其它功能開關(guān)的控制等等。這些輔助通道的讀數(shù)會(huì)由遙控器發(fā)送給接收機(jī)，并由接收機(jī)槳這些數(shù)值發(fā)送給無人機(jī)控制器，再由無人機(jī)決定這些輔助通道的控制量來控制哪一項(xiàng)功能。關(guān)于這部分功能我們會(huì)在飛控程序部分仔細(xì)講解。