四轴航拍飞行器功能概述: 本设计是基于STM32F4的四轴航拍平台。以STM32F407为控制核心,四轴飞行器为载体,辅以云台的航拍系统。硬件上由飞控电路,电源管理,通信模块,动力系统,机架,云台伺服系统组成。算法上采用简洁稳定的四元数加互补滤波作为姿态解算算法,PID作为控制器,实现飞行,云台增稳等功能。具有灵活轻盈,延展性,适应性强好等特点。 四轴航拍系统设计框图: 航拍飞行器视频演示: 系统硬件设计组成: 本设计采用STM32F407作为核心处理器,该处理器内核架构ARMCortex-M4,具有高性能、低成本、低功耗等特点。主控板包括传感器MPU6050电路模块、无线蓝牙模块、电机启动模块,电源管理模块等;遥控使用商品遥控及接收机。控制芯片捕获接收机的PPM命令信号,传感器与控制芯片之间采用IIC总线连接,MCU与电调之间用PWM传递控制信号。 四轴飞行器硬件清单: 器件型号主要参数 机架四轴650机架桨距650mm,碳纤维材料 电机新西达22121000KV 螺旋桨1045直径10英寸,桨叶角45° 电子调速器好赢天行者20A额定电流20A 电池锂聚合物电池11.1V,2200mah,30C MCUSTM32F407 主频168M 陀螺仪MPU6050 +-2000dps,16位分辨率 加速度计MPU6050+-16g,13位分辨率 电源芯片LM2940,LM11175V,3.3V 遥控器Futaba2.4M,6通道 舵机Futaba3003标准舵机 注:芯片的数据手册等信息可以在集成电路查询网站搜索https://www.datasheet5.com/ 芯片询价和在线购买链接https://www.bom2buy.com/ 系统软件设计: 软件设计上由控制核心STM32F4读取传感器信息,解算姿态角,以姿态角为被控制量融合遥控信息后,输出到四个电机及两个舵机以完成四轴飞行控制和云台的稳定补偿。 软件流程图: 控制设计心得: 由于四轴飞行器独特的机械结构,即结构上的对称设计,使得四轴在俯仰角的控制欲横滚角的控制上有这近乎相同的控制特性,且两者相对独立。四轴飞行器的俯仰,横滚,偏航,升降可以通过四个输入量来控制。通过设定一个期望角度,调整电机转速,使得测得的姿态角稳定在期望角。控制律的设计主要采用是闭环控制。以姿态角做为被控制量,采用经典的PID控制算法。 四轴飞行器系统是一个时变且非线性的系统,采用传统PID算法的单一的反馈控制会使系统存在不同程度的超调和振荡现象,无法得到理想的控制效果。本文将前馈控制引入到了四轴飞行器系统的控制中,有效地改善了系统的实时性,提高了系统的反应速度;并且根据四轴飞行器系统的特点,对数字PID算法进行了改进,引入了微分先行环节,改善了系统的动态特性;使得控制器能够更好地适应四轴飞行器系统的实际情况。 飞行器实物展示: 飞行器试飞心得: 飞行试验是对控制系统的功能和技术指标进行验证的最终手段,也是衡量四轴设计是否成功的重要标志。试飞前要确保系统各部分工作正常,稳定。检查各个接口连接是否正确,各部件安装是否牢固,电池电量是否充足。打开电源前检查遥控器油门是否在最低位置,起飞前先轻推油门确保电机工作正常。一切准备就绪,即可进行试飞。将四种飞行器放在水平地面上,开始启动姿态初始化程序,听到电调提示音后,缓慢增加油门,螺旋桨转速上升,将飞机拉离地面。由实际情况可看出当姿态发生倾斜时,姿态解算及PID控制能够及时调整电机转速,稳定飞行姿态。 飞行器还能根据遥控指令的变化完成相应的动作。本此设计的四轴飞行器可实现垂直升降的要求,能保持姿态的稳定,机体晃动小,在微风的干扰下能够自动调整姿态,确保平稳飞行,且系统响应快,续航时间大概在8分钟。因此本次的设计是有效的。 附件内容包括: 四轴飞行器控制板原理图和PCB,用AD软件打开; 包含所有源代码; 四轴飞行器论文讲解(包括系统软件和硬件设计,控制设计以及PID参数调节等);
2021-07-07 11:35:01 10.36MB stm32f4 开源 一起开源吧 电路设计方案
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对于航拍照片JPG图像,能够识别exif里面的基础数据和GPS数据,如果包含拍摄角度等信息,则在XPM信息中读取GPS数据、飞行姿态数据、航向角数据和拍摄云台数据的提取
2021-05-25 07:09:44 182KB 航拍 GPS数据 姿态数据
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该资源为博客 https://blog.csdn.net/fovever_/article/details/102815346 中使用的部分数据集,为了方便大家学习如何制作自己的数据集并训练模型,特此上传!
2021-05-11 21:56:47 402.42MB 人工智能 yoloV3 瓷瓶数据集 深度学习
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航拍图像中绝缘子串的轮廓提取和故障检测
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2021-03-30 14:54:40 121.08MB 720 全景 航拍全景
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MATLAB图像拼接。随着计算机在各个领域的广泛应用,为了得到宽视角、高分辨率图像,图像拼接技术逐渐成为计算机图形学、计算机视觉、模式识别等领域的研究热点,得到越来越多人的关注。图像拼接技术就是将数张有重叠部分的小视角图像(可能是不同时间、不同视角或者不同传感器获得的)拼成一幅宽视角的无缝高分辨率图像,满足人们在各个领域研究的需要的技术。 图像拼接技术为图像降噪、视场(Field of View)扩展、模糊消除(Blur Removing)、空间解析(Spatial Resolution)和去除运动物体的动态范围(Dynamic Range)提供了可能性。
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2021-01-28 16:14:42 280.95MB 三维模型 空三 倾斜摄影 航拍
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