现在的无（wú）人机大（dà）多是属于（yú）四轴无人机，这样的无人机也是比较（jiào）的方便。但是你知（zhī）道（dào）为什么四轴无人机会登场吗?按照很多人的想法（fǎ），翅膀越（yuè）多消耗的电能也就越多，但（dàn）是为（wéi）什（shí）么四轴无人机还是成为市场的主流，这（zhè）就要（yào）从（cóng）它的构（gòu）造说（shuō）起了。

四旋翼（yì）飞行器配备了两只功能强大的（de）眼睛：一只能看清自己的“位置”，知道（dào）自己是在黄山还是泰山，这就是自带的（de）GPS定位（wèi）系统（tǒng）;另（lìng）一只（zhī）能（néng）看清自（zì）己的“姿（zī）态”，就是知道自己是（shì）“坐着”、“躺着”，还是“倒（dǎo）立”，这就是（shì）陀螺仪。这两只（zhī）眼睛还要和“加速度计”配合（hé）使用（yòng），才（cái）能更准（zhǔn）确地知道（dào）自己的姿态和（hé）位置，以及姿（zī）态和位置的改变情况。

所谓GPS定位系（xì）统即全（quán）球定位系统(GlobalPositioningSystem)，是一种（zhǒng）以全（quán）球（qiú）24颗定位人造卫（wèi）星为（wéi）基（jī）础，向全球各（gè）地全天候地提供三维位置、三（sān）维速度等信（xìn）息的无（wú）线电导航定（dìng）位（wèi）系统。它由三部分构成：一是（shì）地面控制部分，由主控站、地面天线、监（jiān）测站及通讯辅助系统组成;二是（shì）空间部分，由24颗卫星（xīng）组成，分布在6个轨道平面;三是用户装置（zhì）部分，由GPS接收机（jī）和卫（wèi）星天线组成。四旋翼飞（fēi）行器身上（shàng）安装的就是用（yòng）户装置部（bù）分。

陀螺仪又叫角速度计，就是通过一个不断旋转的陀（tuó）螺记（jì）录“姿态”。它（tā）的原理跟小时候玩的抽（chōu）陀螺一样，陀螺一旦转起来（lái），即使地面（miàn）是斜（xié）的，陀螺还是会保持（chí）垂直旋转，具有“定轴性”，我们可以（yǐ）假定这个姿势是“坐姿（zī）”。当四旋（xuán）翼飞行器“躺下（xià）”时，便与坐姿产生了一个夹角，但陀螺仪依然（rán）会沿（yán）着（zhe）“躺姿”的（de）轴继续高速旋转，具有“进（jìn）动（dòng）性”。利用安装在陀螺仪上的传感器就可以（yǐ）知道（dào）这个夹角的大小（xiǎo）和（hé）方向（xiàng），从而确定“姿态”的变化。

认清了（le）自己之（zhī）后，四旋翼飞行器还需要认识他人。一（yī）般的四旋翼飞行器会配备一架（jià）高级相机，这（zhè）台高级（jí）相（xiàng）机，其实和咱们日（rì）常使用（yòng）的（de）相机（jī）是（shì）一个原（yuán）理（lǐ），只（zhī）是（shì）多了一（yī）个（gè）高级的视觉处理系统，犹（yóu）如人的视神经系统一样，可以感知周边（biān）环境。“相机”分辨率越高四旋翼（yì）飞行（háng）器就（jiù）“看”得越清楚。

四旋翼飞行器拥有对（duì）称分布在（zài）身体的前后左右（yòu）的（de）四（sì）只（zhī）“翅膀”，它们在同一高度的（de）平面上，大小完全（quán）相同，由四个对称分（fèn）布在“翅膀”支（zhī）架端的（de）电机提（tí）供动（dòng）力（lì），支架（jià）中间（jiān）安放着GPS、陀螺仪、加速度计（jì）、感应器（qì）、视觉感应系（xì）统和（hé）红外线测距装（zhuāng）置等（děng）。

四旋（xuán）翼飞行器（qì）的四只“翅膀（bǎng）”不（bú）停的转动会提供升力，转速的改变（biàn）可以（yǐ）改变升力的大小，从（cóng）而改变四旋翼飞行器（qì）的位置和姿态（tài）。另外，相邻的翅膀要（yào）做相反方向的旋转，这（zhè）样才能产生（shēng）平衡的力（lì）矩防止四旋（xuán）翼在（zài）空（kōng）中“打（dǎ）转”。

悬停：四（sì）个（gè）电机（jī）的输出功率增加（jiā），就带动（dòng）着四只翅（chì）膀的转速提升，产（chǎn）生向上的升力，当这个升力超（chāo）出了四旋（xuán）翼飞（fēi）行（háng）器自身重力（lì）时，四旋（xuán）翼飞行器（qì）便起飞了。所（suǒ）谓在空中（zhōng）悬停，就需要四只翅膀转速带来的（de）升力和（hé）地球施加（jiā）的重力大小相同，方向相反（fǎn），也就（jiù）是“静若（ruò）处子”啦。

前进：做（zuò）到（dào）悬停之后，四旋翼飞行器（qì）又如（rú）何前进（jìn）呢（ne）?这需要力的方向（xiàng）发生变化，一定（dìng）要有使（shǐ）其向前的力（lì），如图7所示，在悬停的基础上增加后面翅（chì）膀的转速使得（dé）升（shēng）力（lì）增大，减小前面翅膀的转（zhuǎn）速使得升力减（jiǎn）小，如此（cǐ）四旋翼飞行器的身体（tǐ）便会产生倾斜，翅膀的升力差便会产生向前的（de）分量，四旋（xuán）翼飞行器（qì）便可以向前（qián）飞（fēi）行了。

滚转：如（rú）果改变左右两只（zhī）翅膀的转速，即改（gǎi）变力矩（jǔ），四（sì）旋翼飞行器就能在空中实现滚转。当增大左边减小右边电机的转（zhuǎn）速或者减小左边增大右（yòu）边（biān）电（diàn）机的转速时，机体就（jiù）会（huì）倾（qīng）斜，如此左右不平衡（héng）的升力会（huì）使得力矩增大，这样飞行器就可（kě）以在空中滚转了。 

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