這篇文章來源于DevicePlus.com英語網(wǎng)站的翻譯稿。

在之前的文章《DIYRaspberry Pi無人機：機械構(gòu)造–第1部分》 和 《DIYRaspberry Pi無人機：機械構(gòu)造–第1部分（續(xù)）》，我們介紹了系統(tǒng)中的單個硬件，并組裝完成了四軸飛行器。在第二部分中，我們將介紹該四軸飛行器的軟件部分。我們將配置發(fā)射器和接收器并連接到NAZA。

通過該項目，我們可以利用一些現(xiàn)成的組件組裝一臺能夠拍攝高質(zhì)量航拍照片以及穩(wěn)定高清視頻的四軸飛行器。該飛行器還會配備多種安全功能，所以新手也可以自信地操作該四軸飛行器。四軸飛行器的實時視頻流通過Wifi從Raspberry Pi傳輸?shù)揭苿釉O備上。該無人機還搭載了一個Linux計算機，這會為我您來許多創(chuàng)造性—額外的傳感器，計算機視覺等。

硬件

第一部分組裝的四軸飛行器：

DJI F450 ARF (幾乎到手即飛) 套件

3300mAh 3S 35C LiPo 電池（附帶T型接頭）

EV-Peak – AP606 – 50W DC LiPo 電池充電器/放電器 (大多數(shù)LiPo充電器都適用)

RadioLink AT9 2.4GHz 9CH 發(fā)射器，R9D 9CH接收器

Xiaomi Yi 運動相機（附帶microSD卡）

FeiYu Tech Mini 3D 3軸無刷萬向節(jié)

Raspberry Pi (Model A+), microSD 卡

Raspberry Pi 相機模塊

任意支持802.11a/n/ac（5GHz頻段）的USB無線網(wǎng)卡——本項目用的是D-Link DWA-160

各種公母T型接頭

RadioLink AT9 2.4GHz 9CH 發(fā)射器，R9D 9CH接收器

吸盤式車載手機支架

4個M3螺栓，8個M3螺母

安卓手機

MicroB USB 數(shù)據(jù)線

軟件

Naza-M Lite Assistant (點擊此處下載)

發(fā)射器和接收器配置

第1步：配置模式類型

發(fā)射器第一次開機時，您將會看到一個與下圖非常相似的菜單。此菜單包含幾個很有用的指示標志：右上方是發(fā)射器的電池電壓；電池電壓正下方是四軸飛行器的飛行模式；電池電壓的左側(cè)是發(fā)射機與接收機之間的信號強度；T1和T2是可以通過開關(guān)激活的計時器。

圖1.發(fā)射器主屏幕

要訪問配置菜單我們需要配置發(fā)射器，只需要簡單地按下Mode按鈕。用屏幕右側(cè)的滾輪選擇MODEL TYPE選項，然后通過按下滾輪進入菜單。（現(xiàn)在開始，我將定義這個操作為按下回車鍵）。

圖2.模式配置菜單

如您所見，我們的發(fā)射器默認配置為“HELICOPTER”，為了讓我們的發(fā)射器為四軸飛行器工作，我們必須將模式改成“AIRCRAFT”。為此，先選擇“TYPE”，然后按下中間按鈕，滾動選擇到“AIRCRAFT”，按下回車鍵保存您的選項。

圖3.調(diào)整模式類型后的模式配置菜單

將模式類型設置為AIRCRAFT后，您將看到如圖3所示的四軸飛行器圖標。接下來讓我們配置端點值！

第2步：配置通道端點值

圖4.通道端點菜單

進入END POINT菜單。前四個通道保持不變。但是，我們需要更改通道5和通道6的端點值。使用滾輪選擇第五個通道，然后按回車鍵，并調(diào)整通道的低點（L）和高點（H），使其與上圖匹配。

第3步：配置通道反向

圖5.通道反向菜單

發(fā)射器的“ELEVATOR”通道和”THROTTLE”通道默認反向，為了糾正這個問題，我們進入“REVERSE”菜單并且反轉(zhuǎn)”ELEV”通道和“THRO”通道。選擇相應通道，按下回車鍵，使用滾輪將NOR更改為REV。

第4步：配置輔助通道

圖6.輔助通道菜單

要將三向開關(guān)鏈接到飛行模式和方向鎖定通道，請進入AUX-CH菜單。在此頁面上，只需將CH6開關(guān)設置為SwG即可。

第5步：配置故障保護模式

圖7.故障保護配置菜單

如果發(fā)射器與接收器的連接中斷，我們希望四軸飛行器能自動進入故障保護模式。為此，請進入F/S菜單，按照上圖設置故障保護通道的數(shù)值。實際上，我們將“AILERON”、“ELEVATOR”、“RUDDER”設為默認值，將“THROTTLE”設為50%（懸停），將飛行模式切換至故障安全模式。

第6步：下載并安裝NAZA-M Lite Assistant

要配置NAZA-M Lite，我們需要在Windows電腦上安裝NAZA-M LiteAssistant。您 可以點擊此處下載。請按照屏幕上的說明進行安裝。

第7步：配置并連接到NAZA

圖8.DJI NAZA-M Lite Assistant主頁

NAZA-M Lite的飛行模式有多種。我們來看一下3種控制模式。

控制模式 – DJI Wiki

GPS姿態(tài)模式（GPS Attitude Mode）：與GPS巡航模式相同。唯一的區(qū)別是該模式控制的是直升機姿態(tài)。操縱桿的中心位置為0°姿態(tài)，端點為45°，這是一個固定限制。GPS姿態(tài)模式可用于大型飛行運動，能為您帶來出色的新型飛行體驗。

對于Ace系列、WooKong-H系列和Naza-M系列，端點是45°。

對于WooKong-M系列，端點是35°。

姿態(tài)模式（Attitude Mode）：適用于無GPS信號或GPS信號弱的環(huán)境。Ace One可以精確地控制姿態(tài)穩(wěn)定性并準確鎖定飛行高度；操縱桿的中心位置為0°姿態(tài)，端點為45°，這是一個固定限制。姿態(tài)模式可用于大型飛行運動。

對于Ace系列、WooKong-H系列和Naza-M系列，端點是45°。

對于WooKong-M系列，端點是35°。

手動模式（Manual Mode）：就是直接進行機械驅(qū)動。除無平衡翼功能外，系統(tǒng)的自動駕駛儀不能保持飛機平穩(wěn)。所以手動模式適合經(jīng)驗豐富的操作人員。

故障保護功能啟用后，四軸飛行器不再響應您的輸入命令，并自動返回其起飛位置。當四軸飛行器失去控制或者四軸飛行器距離您太遠而無法輕松將其帶回家時，此功能非常有用（特別是對于飛行新手）。

第8步：配置方向

圖9.框架布局選擇界面

在Aircraft選項卡中，我們可以選擇無人機的框架布局。我們應選擇“Quad-rotor X”。沒有選擇第一個選項“Quad-rotor I”的原因是方向。您還記得下圖吧？

圖10.NAZA的電機編號定義 / ?kenstone6.net

之前我們根據(jù)上圖顯示的電機旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦姍C連至飛行控制器。圖9中的紅色機臂，即圖10中的M2和M1表示四軸飛行器的前部。

第9步：配置GPS Mounting

圖11.GPS Mounting設置

在Mounting選項卡中，我們需要輸入GPS坐標。首先，您需要平衡四軸飛行器的重心使其在中心板的正中。然后，在X、Y、Z軸（圖11）填入GPS的機身中點以及四軸飛行器重心。MC ESC端口的方向應指向機頭方向。

第10步：配置RC

圖12.R/C TX和RX設置

在此頁面上，您可以查看每個通道的數(shù)值和當前的飛行模式。確保將Receiver Type選為Tradition。其他選項保持不變。“Gain”頁面可以忽略。

第11步：配置電機怠速

圖13.電機設置

請將Motor Idle Speed設為RECOMMENDED，將Cut Off Type設為Immediately。

第12步：啟用故障保護

圖14.故障保護設置

這是我們選擇進入故障保護飛行模式時發(fā)生的情況的頁面。我選擇了“Go-Home and Landing”而不是“Landing”，這是因為故障保護功能激活后，“Landing“會讓無人機在當前位置立即降落，即使這并不是一個安全的降落點。取而代之的” Go-Home and Landing”選項會讓四軸飛行器升至20m的高度（如果飛行高度高于20m，那么保持不變），然后自己飛到起飛點上方，然后慢慢降落。

第13步：啟用方向鎖定

圖15.智能方向控制（IOC）設置

IOC基本上是無頭模式，當您嘗試將相機定位某個特定角度時很有用。有兩種鎖定方式：返航點鎖定（前進方向=記錄的機頭方向）和航向鎖定（前進方向=四軸飛行器的原點）。我們不會使用這些鎖定。請將這2個通道設為“OFF”。

請忽略“Gimbal”配置頁面。

第14步：配置電池故障保護

圖16.電池故障保護頁面

正如本系列第1部分描述的，使用LiPo電池時一定要小心，務必確保安全。飛行過程中我們最應該關(guān)注電池的電壓。為防止電池過度放電，將Protection Switch設置為”O(jiān)N”來啟用低電壓警報，然后將電池類型更改為3S LiPo。我建議將“First Level Protection”負載電壓設置為10.50V，將“Second Level Protection”負載電壓設置為10.00V。

“First Level Protection“只會導致NAZA LED指示燈紅光快速閃爍。如果在飛行過程中看到此警報，應安全降落無人機。如果等待“二級保護”生效，那么四軸飛行器會自動著陸，以防止電池損壞。

第15步：校準IMU

圖17.IMU校準頁面

第一次駕駛四軸飛行器之前，請務必校準陀螺儀和加速度計。為此，只需將四軸飛行器放在一個水平面上，然后單擊頁面底部附近的“Basic Cali”按鈕即可。

本文到此結(jié)束！在下一篇文章中，我們將介紹如何設置FPV。這部分非常重要，因為它允許通過WiFi將四軸飛行器的實時視頻流從Raspberry Pi傳送到移動設備。我們會用到一部安卓手機。我們還將在飛行四軸飛行器之前創(chuàng)建一個飛行前檢查清單。

Brenton Sutherland

Brenton目前就讀于滑鐵盧大學軟件工程專業(yè)，擁有多年C++和Python編程經(jīng)驗，并且開發(fā)過多個Raspberry Pi和Arduino項目。

審核編輯黃宇