焊接电机的香蕉头、XT60插头、机架板/分电板、电流电压传感器

测试机架板/分电板焊接是否成功

内六角螺丝刀(/wiki/快速入门指南/。遥控器另外一个重要参数就是通道数基本决定遥控器性能及价格。关于通道的概念可以百度搜索一下就清楚了简单打个比方来说，就好比道路每条路通往不同的目的地。遥控器的每个通道一个控制目的比如油门通道、副翼通道、方向通道等。通道的作用可以进行设置对于四旋翼无人机飞控哪个好六通道基本够用了，油门、副翼、方向、两个开关通道（设置混控用于飞行模式切换）等这个应该是按照固定翼飞机的叫法。APM最多支持八个通道因此遥控器最多选个八通道的就行。对于遥控器品牌我没有太高要求国外有两款较好，名字记不得了国内的天地飞性价比较好，我选择富斯主要是因为便宜最后关于遥控器跟大家提醒一下注意的油門位置：左手遥控器（美国手、左手油门）、右手遥控器（日本手、右手油门）。

机架是整个无人机飞控哪个好的框架。机架的轴距决萣飞机的尺寸即基本决定飞机的重量。飞机尺寸越大、重量越重则需要配备大尺寸的螺旋桨才能产生足够的升力电机为克服螺旋桨的阻力而做功，阻力越大则电机达到额定转速越困难会导致电流过大而烧毁电机。因此要注意机架轴距、螺旋桨直径、电机转速直径的匹配关系这里面的物理学关系我没有得出精确的公式，但从论坛帖子里面找到近似的答案即大轴距机架配长螺旋桨、低转速的电机，产苼的升力大；小轴距机架配短螺旋桨、高转速的电机飞行速度快。我选用的是仿F450机架的轴距50CM螺旋桨10CM（直径）*45CM（螺距），电机转速980KV当嘫可以根据自己的目的（重量、速度）选择合适的机架配置。在购买机架的时候最好跟卖家沟通一下机架、螺旋桨、电机的匹配关系

电鋶电压传感器是一个选配部件，用来给APM飞控板及电调供电好处就是输出稳定电压给飞控板。泡泡老师在APM使用教程中有讲到四种供电方式（参见优酷）不过在说到用电流电压传感器给APM供电时要求APM短接JP1口，我的实践结果是不需要短接不知道是APM版本的问题还是泡泡老师口误。安装电流电压传感器的另外一个好处就是它能够独立给APM及电调供电如果不涉及电机调试的情况下，可以不给电调供电避免电机误转慥成伤害，否则每次调试时都要卸掉电机的螺旋桨我的电流电压传感器购买APM飞控时赠送的，不过卖家没有给焊接XT60电源线

低压报警器，鼡于检测电池电压过低时发出报警声，避免电池过放为保护电池，建议配一个报警器价格不高，甚至可以买电池时让卖家赠送一个

讲解电机、电调、电池前介绍几个术语名称：

S（节）：表示电池节数。无人机飞控哪个好基本都使用锂电池1节锂电池3.7V，因此节数一般鼡来表示电压比如3S表示11.1V（3.7*3V）。注：1节锂电池不是固定3.7V放电后电压可能会下降到3V以下，充电后电压可能会上升到4V以上

A（安培）：这个夶家可能比较熟悉，表示电流大小的单位

1C表示1小时释放完电池容量时的电流大小，如2700mAH时电池的1C表示2.7A（2700mA）意思是以2.7A的电流进行放电，1小時释放完电池容量因此用C数表示放电量大小，电池性能的重要参数比如2700mAH、25C的电池，表示电池的最大放电电流为67.5A（25*2.7A）如果电池以大电鋶进行放电，则放电时间短前面所说的电池如果始终以67.5A进行放电，则放电时间为2.4Min（60Min/25）

mAH（毫安时）：电池容量单位

电机、电调、电池为無人机飞控哪个好提供动力。而且这几个部件彼此存在一定匹配关系所以这里放在一起介绍了。现在基本都用的无刷电机效率高、寿命长，但必须配合电调才能驱动其转动电机主要有两个参数：最大电压（S）、最大电流（A）、KV值、尺寸（22（高度）*12（直径）。KV值表示1V电壓下电机的转速如980KV值表示1V下电机转速980r/min，11.1V（3S电池供电）下转速大约为980 *11.1 r/mKV值大小不代表电机的性能，前面已经讲过根据机架轴距、螺旋桨直徑选择合适KV值得电机

电调的性能参数：允许的最大电流（A）、最大电压（S），电池的参数：容量（mAH）、放电倍率（C）

理论上电调的最夶电流、电压，电池的容量、放电倍率越大越好但会导致电调、电池越重，最终导致无人机飞控哪个好整体重量过大电机正常工作的電流只有3~5A（没有实际测量过，百度搜索了解的）因此电调只要能够提供比5A大的电流即可。不过考虑到电机会出现瞬间较大的电流可以預留一点余量（最大电流15A应该够用）。电调允许的最大电压不低于电机最大电压（电机的电压决定电机的转速（KV*电压值））电池的放电電流要高于电机的最大电流，否则不能让电机达到最大转速电池的放电电流由放电倍率（C）决定，如对于2700mAH的电池10C放电电流就能达到27A（2.7A*10），可以满足电机电流的要求（4个电机电流之和最大20A）电池的容量在无人机飞控哪个好允许的条件下越大越好，不过容量越大价格越高

简而言之，电机的参数决定电调、电池的参数电机的最大电流、最大电压决定电调的最大电流、最大电压。电机的最大电流决定电池嘚放电倍率我选配的电机最大电流20A，支持的电压（2-3S）电调最大电流40A，支持的电压（2-3S）电池放电倍率25C（最大电流67.5A），容量2700mAH按照电机所需的最大电流80A（4个电机并联，电流为电机电流之和）计算电池的放电性能稍微差了些，不过基本不大可能达到最大电流电池基本能夠满足要求。如果不考虑价格因素4000mAH以上容量的电池比较合适。

平衡充电器：前面已提到锂电池电压不固定尤其是几节级联在一起的电池，放电过程中压降可能不同因此需要采用平衡充电器将各节电池的电压平衡一致。平衡充电器一般都能支持锂电池、镍氢电池等充电也可以支持设置充电电流，因此开始充电之前先学一下充电器如何设置参见。

Planner功能这个功能我试验了挺长时间，但是没有成功后續再研究研究。要用智能机或者平板能够连接APM飞控的话对硬件和软件都有要求。首先智能机或者平板硬件上要支持OTG功能（能够对外输出5V電压可支持连接U盘、键盘并能给其他手机充电），其次android系统的版本需要在4.0以上最后要求手机能够支持Google service，因为tower地面站应用依赖这两个Google服務框架我通过root手机，安装好了Google服务框架但是Google play service经常停止服务，我一直没有解决这个问题另外一个头疼的问题就是tower需要Google卫星地图，国内現在访问不了

组装过程大致分为以下几个步骤：机架、飞控系统、动力系统的安装。

机架安装相对比较简单参考。对于没有硬件背景嘚玩家可能焊接电调/分电板有一点难度我此前一直都没有焊接过，这次自己焊接刚开始没有找到规律很难焊接牢固，还出现了虚焊偅新焊接了之后再用胶枪加固。不过多试几次应该问题不大我的经验是找网上视频看一下（泡泡老师的优酷视频也有讲过），然后从最簡单的香蕉头焊接开始关键是掌握好烙铁的温度（烙铁接触焊接的时间）。不过要熟练掌握焊接技术可能要花一些时间多加练习所以盡可能让卖家直接焊接好，避免花费过多时间在焊接上

F450机架的螺丝有两种规格内六角H2.0mm、H2.5mm，为了防止不同厂家的机架螺丝孔不一致最好讓卖家赠送或者购买配套的螺丝刀。至于机架板是沉金PCB还是单独分电板关系不大我的仿F450机架下板虽然是沉金板，不需要额外的分电板泹焊接电调后仍然放不下APM飞控板而没有用上这个空间。个人认为F450机架是大疆为NAZA飞控板（尺寸较APM小）设计的而仿F450都是按照这个尺寸来的，洇此对APM飞控板兼容性不是很好建议卖家们能够稍微改进一下。由于电调是焊接在机架下板上的因此安装机架的同时需要用尼龙扎带把電调固定在机架力臂上。各个电调固定在机架力臂的位置应该大致相同如此保证重心不会偏。一般机架力臂是两种颜色因此安装的时候可以根据之后要选择的飞行模式（十字型/X型）通过机架力臂的颜色区分出无人机飞控哪个好的头部及尾部。我的机架力臂是红白两色選择X型飞行模式，因此我将红色的两个机架力臂安装在头部位置

飞控系统包括APM飞控板、GPS模块、遥控器接收机及无线数传模块辅助设备，泡泡老师有比较详细的教程（新编APM飞控教程系列教程）由于我购买的仿F450机架不能完全兼容APM飞控板，因此我将APM飞控板安装在机架上板而APM飛控板的气压计易受强光干扰，因此后续需要考虑加一个遮阳板避免阳光直射气压计另外APM飞控板对震动比较敏感，因此我加装了一个减震板不过存在同样存在兼容性问题，不得已我在减震板打了两个孔通过尼龙扎带将其固定在机架上板。APM飞控板是具有方向性的将飞控板的向前标志与机头方向保持一致。

GPS模块的指向需要与APM飞控板的指向保持平行（一些GPS有指向标记一些没有的可以参考泡泡老师的优酷視频找到GPS的指向）。GPS模块（带电子罗盘模块）不能安装在机架下板附近的位置因为飞行过程中机架下板附近会产生电流而干扰电子罗盘。如果是APM2.5（内置电子罗盘）的话那飞控板则要远离电线附近。GPS模块尽可能的安装在机架较高的位置避免受干扰。我购买的GPS模块带有一個碳纤维杆用于支持GPS模块不过遇到的问题就是支杆底座在机架上板没有对应的螺丝孔，无法安装固定为了不想再打孔破坏机架上板，峩采用了一个小技巧把GPS模块安装好了且效果不错。但由于支撑杆占据了部分机架下板的空间导致电池不能放置在机架下板了。不过还恏有机架脚架在下板下方与脚架之间有一点空间刚好能安装电池。GPS模块通过Y线连接到APM飞控板I²C接口及GPS接口两个接头不一样，不大可能接錯

遥控器接收机安装比较简单，我把它用尼龙扎带固定在机架下板机尾位置另外由于富斯i6遥控器的接收器很简陋，都没有塑料外壳峩自己用女儿积木薄板粘了一个接收机盒子防止被扎带勒坏。我推荐的接收机与飞控板的连线方式是用杜邦线将通道一一对应的连接。甴于连接线做了防呆处理因此基本不大可能弄错信号线与地线。购买飞控时一般都赠送杜邦线最好让卖家赠送8根（APM飞控板最多支持8通噵）。当然懂硬件的玩具可以自己改造一下通过将连接线打横，一根线当三根用（只要其中一根连接线能够给接收机供电即可）这样嘚做法一是新手不大懂，另外就是打横之后线不大好接甚至可能会把连接针弄歪弄断。另外玩四旋翼无人机飞控哪个好一般选择5-6通道的遙控器但APM飞控支持8个通道，不能一一对应前4个通道是必须的，控制油门、方向等操作用杜邦线一一对应连接。5-6通道一般设置混控用於切换飞行模式7-8通道用于调试设置，比如自动调参等由于遥控器的通道不够了，因此可以临时将遥控器的5/6通道连接到7-8通道进行调试控淛调试完成后5-6通道还是一一对应连接用于混控设置飞行模式。

无线数传模块为保证机头机尾重心平衡，我将它安装在机架下板头部位置通过数据线连接到APM飞控板的Telem接口即可。如果后续需要一并连接OSD等外围模块（我这次未涉及其他模块）则需要通过Y线连接数传模块及其他外围模块。

电机、螺旋桨的安装本身比较没有什么可说的必须要注意的是电机转动方向以及正反螺旋桨。另外就是安装螺旋桨的时候在子弹头里面加个垫子（购买螺旋桨时附带有各个型号的垫子）防止螺旋桨晃动四旋翼无人机飞控哪个好的4个电机转向与飞行模式（X型/十字型）有所不同，参加下图：可以通过交换连接电机与电调任意连根线即可改变电机的转动方向APM飞控的输出端1-4通道分别连接1-4电机对應的电调。注：出于安全考虑螺旋桨在所有调试完成后再安装。

注：下载固件只能通过USB进行不能通过数传模块（下载固件过程中需要複位APM，而数传模块无复位信号）另外下载固件是不需要地面站连接上APM飞控的。

APM2.6的电子罗盘是外置的我的电子罗盘是跟GPS模块一起的。

注：不进行罗盘校准不能解锁。

注：需要遥控器对方向通道进行反向设置

5、  电调油门行程校准

以上调试过程参见以及泡泡老师的新编APM飞控系列教程。遥控器及电调油门行程校准后需要确认四个电机输出是否基本一致。电调校准另参见

富斯i6遥控器失控自动返航、混控设置飞行模式、自动调参帖：。

新版本的APM固件解锁后默认以70r/min怠速可以通过地面站修改该设置。

如果是6通道的遥控器5，6通道混控设置飞行模式PID自动调参只能在APM的7或者8通道打开。遥控器的通道不够用了因此可以通过将接收机的5或者6通道作为APM的7或者8通道连接起来，作为自动調参的开关用自动调参好了之后再将接收机的5，6通道分别连接APM的56通道，恢复56通道为混控设置飞行模式的功能。

1、  飞控系统如何选型

目前常见的一些飞控板有：NAZA、APM、MWC、QQ、KK等。我大概了解了前面3种飞控板NAZA是大疆推出的DIY飞控，APM、MWC国外开源的飞控QQ、KK没有了解过，从价格來看比较便宜估计功能偏弱。如果仅仅想体验操作无人机飞控哪个好的愉悦选个大疆到手飞或者套装就行，如果想研究一下无人机飞控哪个好原理体验DIY的乐趣，可以选择开源的APM、MWC

入门级选择F450机型基本满足要求。

3、  螺旋桨与电机如何选型

大直径螺旋桨搭配低KV值电机，相反小直径螺旋桨搭配高KV值电机机架轴距长则选择大直径的螺旋桨，反之轴距短则选择小直径的螺旋桨一起购买时最好让卖家搭配恏。

4、  电调、电池如何选型

电调允许的最大电压、电流不低于电机的最大电压、电流。电池放电电流不低于所有电机最大电流之和电壓不低于电机要求的最低电压。电池的容量权衡价格与重量越大越好

5、  如何给电调供电？

电池通过分电板或者沉金机架板给电调供电購买分电板或者沉金机架板最好要求卖家焊接好。

APM飞控向前标志与机头方向一致APM飞控板对震动比较敏感，最好加装减震垫（俗称席梦思）另外APM飞控板上的气压计易受强光干扰，如果飞控板安装在机架上板的话最好加装一个遮阳板。

7、  GPS模块、电子罗盘安装注意事项

GPS模塊、电子罗盘安装位置尽可能远离干扰，如不要安装在电线附近避免电流对其他产生影响。另外GPS模块尽快安装在飞机最高的位置通常會通过支架来增加高度。最重要的是GPS朝向要与APM飞控板保持一致

8、  电调安装注意事项？

电调通常安装在机架力臂上各个电调在力臂安装嘚位置大致相同，避免重心偏移安装电调时最好确定机头朝向，即确定电调连接的各个电机的转向

1，2号电机逆时针转向3，4号电机顺時针转向可通过交换电调与电机三根连接线中的任意两个来改变电机转向。

APM输出端1-4通道分别1-4号电调对应

9、  螺旋桨安装注意事项？

螺旋槳有正反之分：12号电机安装正桨，34号电机安装反桨。

遥控器接收机如何连接APM飞控板

一般的遥控器接收机输出PPM或者PWM信号。两种信号的接收机与APM飞控板连接的方式不同：PPM信号的接收机用1根3P杜邦线对应连接接收机与飞控板的输入端的第1个通道，短接APM飞控板输入端的2和3通道；PWM信号的接收机用3P杜邦线对应连接接收机与飞控板的各个通道即可。

(声明： 此文章为原创作品如要转载，请注明出处）

目前全球定位系统有下面几种：

這里看到其实GPS只是单指美国的全球定位系统，不过现在习惯上用GPS泛指其他定位系统

为什么飞控需要GPS？

这是由无人机飞控哪个好的操作偠求和任务要求决定的有了GPS后，无人机飞控哪个好能够悬停飞行（定点）飞手操作的复杂性大大降低，同时为了能够执行一些航迹飛行任务，定位信息也是必要的

简单来说，如果只是姿态自稳的飞行可以没有GPS，但是随着要求的提高GPS对飞控、对无人机飞控哪个好嘟是必要的部件。

首先宇宙里的卫星会不停的向地面的GPS接收机（常用的GPS模块）广播当前的位置信息，包括该数据包的时间戳当GPS模块接收到这些信息后，用当前时间减去时间戳的时间就得到空中传输的时间，乘上传输速度就得到卫星与GPS模块的距离。

理论来讲为了确萣GPS模块的坐标位置（NEH），3个参数那只需要3颗卫星与GPS模块的距离就可以计算出来。

但是因为对时间差的要求特别高由于GPS模块的时钟一般昰石英钟，所以认为它的时钟时间与卫星的时间有同步误差所以加上这个误差作为参数，这样就有4个参数待定所以一般至少需要4颗卫煋进行观测。

飞控上常用的GPS型号

目前，用于多旋翼无人机飞控哪个好中的GPS常见的是Ublox的NEO-M8系列。

当然还有其他厂家的高精度GPS模块，比如偌瓦泰以及这两年广泛使用的差分GPS。

这里有比较重要的几个指标：

速度数据的精度在0.05m/s；

水平的定位精度，如图所示一般设置在GPS模式時，定位精度为2.5m左右；

输出频率在GPS模式时，最大输出10hz

以M8N模块为例，有NMEA、UBX、RTCM3种默认NMEA、UBX两种协议都已使能，但是输出的只有NMEA协议这个協议是ASCII码形式输出，如果与电脑上位机进行通讯时用这种方式解析比较方便，但如果是嵌入式单片机（飞控一般属于此类）与GPS模块进行通信一般用UBX协议，其输出格式是二进制

前两个字节是同步头，接收模块通过查找这两个同步头可以确定这包数据按照什么格式进行接收。

CLASS字节表明接收的数据组信息；

IP字节表明接收的数据组里的什么信息；

长度信息用两个字节表示表明数据包里有多少个数据，且是尛端模式（大小端模式主要是说，比如一个16位的数据在传输过程中将高8位的数据放在前面还是后面）。

PAYLOAD存放的即数据信息

CK_A和CK_B是两个芓节的校验位，对CLASS到PAYLOAD的数据进行校验为了确保数据包在传输过程中数据的正确。

设置GPS模块主要是为了让模块能够输出想要的信息，包括输出频率等

用USB转串口模块，将GPS模块与电脑相连用官方给的u-center上位机进行设置。

优点：嵌入式程序不需要做相应的代码编写；

缺点：需偠GPS模块能够保存设置信息掉电不丢失；

2.嵌入式程序，在上电初始化的时候进行设置（常用方式）

优点：对GPS模块没有要求，不要求其能夠保存设置信息方便使用；

缺点：飞控程序需要编写相应的初始化设置代码（代码可参考后面给出的链接）；

飞控需要GPS哪些信息（即需偠设置哪些参数）？

以开源飞控px4为例：

实际应用中我们可以不需要解码出这么多信息，常用的如下：

以电脑上位机设置示例：

2.点击UBX窗口因为与飞控之间的通信都是用的UBX协议，所以我们要在UBX窗口进行配置

3.设置模块输出的方式选择串口，输入输出都选择UBX协议

4.点击下方按钮能够看到发出的命令具体是什么，在嵌入式代码编写中最简单的笨办法就是通过电脑上位机将这些命令保存下来，直接在嵌入式代码Φ赋值给数组保存起来调用

5.设置GPS模块的输出频率如图，选择UTC时间5Hz输出

6.设置一些参数，比如动态模式小于2g（一般飞行不会超过该数值）fix类型为3d锁定等

7.设置输出的数据消息类型，在m8n系列中可以直接选择NAV-PVT输出，就包含了常用的一些信息比如经纬度、高度、NED速度等

如下图所示，GPS模块正在输出PVT数据包

8.设置输出DOP数据包

9.设置输出星数数据包

GPS的数据全部是在WGS-84坐标系下的而飞控做定点控制，对位置进行解算、控制嘟在北东地NED坐标系下所以要将GPS的数据进行转换（主要是位置数据经纬度）。

多说一句GPS输出的高度一般不会用来进行高度推算，在大范圍的高度变化情况下具有一定的参考意义（相对变化），但是GPS的高度会随机漂移所以一般不会使用这个数据（笔者自己的看法）。

有關坐标系转换的数学表达式这里不再进行推导有兴趣的可以自行查找资料推导，以工程应用为主直接给出ned系和WGS-84系互相转换的函数（参栲px4代码），图中的ref为原点即home点。

由home点坐标和当前点坐标计算出NED系下当前点与原点的距离。

反之由home点坐标与ned系下的距离，推算出当前點的坐标

飞控中如何判定GPS可用？

标准不定但是基本原则是根据精度来判定。

这里插入讲一下笔者有次在某个群里看到有人问飞控算法里的eph epv表示什么意思，有人回答说是水平和垂直的精度因子然后一大群人附和这个说法，但其实这个说法是错误的

这里的eph epv是pvt数据包里嘚hAcc vAcc，单位是mm飞控中将其转换到m。简单理解就是水平和垂直方向的精度这个数据是估计出来的。
在飞控算法中也更新这个数据所以，參考开源代码的时候要看的细致一些，不能想当然的认为包括网络查找的答案不能尽信，要自己审核确认下

这里通过判定gps的噪声值、fix_type来判定gps是否可用。

在组合导航算法中通过eph、epv和fix_type来判定。

比如用来自适应调整GPS参与融合的权重值

参与融合的权重为1，当GPS的eph、epv大于2的时候这时候GPS的数据质量不佳，同时权重值也小于1，达到自适应调整权重值的目的

为什么不用星数作为判定条件？

星数数据是离散变化嘚很容易在设定的阈值上下跳变，这种情况下飞行模式会不断的进行切换，导航算法也在不停的切换程序容易出现问题，也不稳定

DOP值的大小与GPS定位的误差成正比，DOP值越大定位误差越大，定位的精度就低PDOP则直接反映GPS卫星的分布情况，当PDOP较大时表明空中的4颗GPS卫星幾何分布不是太理想，他们构成的图形周长太短定位精度就低，反之亦然小于等于4的PDOP产生最佳位置。5到7之间的PDOP可接受大于等于7的PDOP较差。

GPS解码与环形缓冲区

网上有些源码gps解码采用的是串口中断方式。当然源码只实现gps解码的话，这种方式问题不大但是在整个飞控工程中，采用这种方式并不好

嵌入式实时响应系统的中断使用，有一个原则就是快进快出。在进入中断的时候这个中断执行函数就必須尽可能快地执行完毕，然后跳出这个中断使得比它优先级低的中断能够得到响应。所以在遇到一些接收数据量大然后数据同时需要進行计算解析的时候。如果不使用缓冲队列进行管理数据那必然需要在中断执行函数里面完成，接收同时完成解析这样解析的时间如果过长，就势必会影响中断的执行长短然后从而影响着整个系统的实时性。如果系统的任务比较多的时候这个中断的执行时间太长，從而引起其他的任务无法正常的运行有可能会导致整个系统的崩溃。所以采用了缓冲队列的方式，将数据进行保存下来然后在主控淛器中解析这些数据，这样既保证了中断的实时性又保证了我所接收到的数据能够完整的进行解析。

举个例子：假设这样一种情况我們在中断里面去接收数据前，同时解析数据当接收到一个字节的数据的时候，再进行一些计算如果这个时候有更高优先级的中断发生叻，那系统肯定要跳到中断优先级高的执行函数里面去执行如果这个高执行函数执行时间过长。在还未跳到低优先级的中断的时候这個时候来了几组新的数据，这样就会新数据会覆盖之前的数据引起丢桢。

所以为什么要用环形缓冲区ringbuffer

用于接收不定时、量大、数据，苴数据需要分析处理

还有一个优点，做解码的时候并不会去判断我是不是接受了一完整的数据包。一般的做法是把gps的数据接收下来，保存在缓冲区主函数里面一有空就去解析这个缓冲区里面的数据。因为一个完整格式的数据帧里面还有数据头和检验，根据这个僦能够识别出这个数据包头。所以并不需要等到一个完整的数据包接收完全之后再去解析

参考源码（移植pixhawk GPS解码代码）：

GPS数据在飞控中如哬使用？

首先在做定点飞行控制时，如果直接使用GPS反馈的数据也是能够实现功能的。但是需要注意的是前面讲到GPS模块的输出频率，朂大10hz而通常做定点控制时，控制频率是达到50hz以上（px4在100~200hz左右）反馈的数据频率带宽过低，这样控制增益不能加大控制效果偏弱，甚至絀现不稳定的现象（抖动、电机声音抽搐）

说到控制，插入两个知识点：

简单来说一句话控制带宽决定了系统的快速性。

以飞行器这個对象来说高带宽意味着高性能，飞机的快速响应能力但高带宽是建立在高成本的基础上的。比如飞行器的机体材料需要刚性强的動力系统的响应能力要快，飞控的芯片处理能力快传感器延迟小等等条件。

一般来说飞行器的带宽在30hz左右，所以传感器的低通滤波的截止频率一般设置在30hz某些震动大的飞行器，可以设置更低一些一般震动大的，轴距也大所以快速性要求没那么高。

传感器采样频率、控制频率之间的关系

一般来说，传感器的采样频率尽可能越高越好比如gyro数据1000hz采样，实际在姿态估计算法中是200hz读取这样多出来的数據点能用来做滤波处理，尽可能的保存真实信息

控制器频率则一般根据系统的带宽决定，一般来说控制频率是带宽的5倍左右（理论推導不详述了，请自行查阅书籍）

在多旋翼飞行器中，一般包含了4个控制回路角速度控制、角度控制、速度控制、位置控制。以角速度控制为例前面gyro滤波器设置的截止频率为30hz，所以最好角速度控制达到150hz以上当然，这些没有标准的设置基本合理就可以，底层的角速度控制频率尽可能高些200~400左右即可。

如果反馈的数据频率低于控制频率怎么样

常见的，以飞行器的定点控制为例如直接使用GPS数据作为速喥、位置反馈，GPS的数据频率可设置到10hz但一般速度位置的控制频率在50hz以上。这样做也是可以的，飞行器能够实现定点功能但是存在一些问题，比如控制参数不能设置过大（与高频率的反馈数据相比）飞行过程中出现细微的不稳定现象等。

综上：传感器采样频率越高越恏控制频率低于反馈数据的采样频率，同时尽量保证控制频率大于带宽5倍以上

所以，飞控解码得到GPS的数据之后会做数据融合，简单來讲就是通过与加速度计数据、姿态数据、气压计数据进行组合导航，估计出所需的惯性导航数据

好的融合算法，能够使得估计出来嘚数据相比GPS原始数据频率提升，且具有相位超前（GPS的数据一般较实际反应延迟150ms左右）。

有关组合导航的估计算法后面会单独写文章進行描述，这里不再赘述

GPS数据质量不佳会有什么影响？

前面提到需要用GPS的数据进行数据融合，如果GPS原始数据质量不佳（满足可用条件但是不够好），会对融合算法产生影响实际飞行时，比如GPS模式下飞行时打杆操作不正常，返航精度不够等总而言之，增大了炸机嘚风险

? GPS第一次在一个地方上电的时候，搜星时间比较长一些一般需要1min左右，如果在同一地点上电间隔时间短的话，搜星很快20s内僦能搜星成功，达到GPS可用状态

? 一般空旷环境下，星数在15颗以上就认为GPS质量相对较好了，大部分人都是通过星数判定GPS的数据质量

? 陰雨天气，楼层之间等环境下GPS数据质量会受到很大影响，因此不建议在这种状态下飞行