各相关论坛里关于四轴飞行器的帖子很多，我从中也学到了很多东西，前段时间一直在忙别的工作，趁这几天有点空，将之前做过的一些工作整理出来，对实际操作自我感觉有价值的帖子（或部分内容）汇总在此，并对一些本人觉得不妥的地方加以说明和修正。
一、四轴飞行器的组装（转：请参考相关内容）
二、MWC的硬件设计
三、MWC的固件配置
四、MWC的连接
五、四轴飞行器整机调试（一）
六、四轴飞行器整机调试（二）
七、其他
八、视频
九、Q250 + MINI_MWC
二、MWC的硬件设计
1、原理图
2、PCB布局图
3、实物照片
4、材料清单
这种配置完全是为那些没有多少经费的初学者选配的！！！
遥控器选择的是MC6H航模遥控器 6通道2.4g 带接收器
MC6H.pdf
(1.08 MB, 下载次数: 33)
MC6遥控器.zip
(932.06 KB, 下载次数: 29)
三、MWC的固件配置
1、Arduino IDE的安装
Arduino集成开发环境下载：http://pan.baidu.com/s/1o9XCU（1.6.3下载）
如果你下载的是windows 安装版（exe后缀），那么直接安装即可，其他则直接解压即可使用。
运行后的界面如下：
2、MulltiWii程序配置
MWC2.3官方原程序
MultiWii.zip
(152.07 KB, 下载次数: 42)
双击运行MultiWii.ino程序。
初始界面显示如下：
选择config.h文件，选择后如下：
按Ctrl+F，寻找“QUADX”
将“//#define QUADX”前面的双斜杠删除掉，变为：
其他后续部分作同样的处理，见图，没有特殊情况，就不加以说明了。
对于简单的6轴传感器（三轴陀螺仪+三轴加速度）GY_521，请选择“#define GY_521”，对于10DOF模块（三轴陀螺仪+三轴加速度+三轴磁场+气压）的GY-86传感器，则选择“#define GY_86”。
注意：低通滤波频率设置为20Hz，有些情况下，这个频率设高了的话，油门推到最大都飞不起来。
关闭串口GPS。
如果使用GPS，就要开启I2C_GPS；如果使用超声波测距，就要开启I2C_GPS_SONAR。
如果你想使用 GPS 自动返航等功能，一定要设置磁偏角，查询磁偏角的最好方法是在手机GUI上查看。首先运行下图中的MultiWii EZ-GUI程序，点击“GPS信息”按钮，最下面倒数第二行即为你所处地方的磁偏角。
飞控解锁后，马达不转。这个功能，有好有坏，马达旋转可以提示你，飞控已经解锁，注意安全。我习惯解锁后马达不转。
四、MWC的连接
1、遥控器对频
- 关闭发射机和接收机电源
- 把黑色“对频线”插头连接到接收机的“ID SET”接口
- 把电调的信号线连接到接收机的第三通道，然后电调连接电池通电
- 此时需要注意的是，接收机LED将有一个持续闪烁绿灯
- 将发射机油门摇杆调到最低的位置，然后打开发射机
- 当接收机的绿色LED灯熄灭，此时接收机已对好频
- 关闭遥控器电源
- 从接收器拆下“对频线”插头，断开电池、电调连接线。
2、接收机连接
注：这里只有D2是通过GVS的3P线连接到飞控板的，其他通过单P线连接即可。因为遥控的所有接收端 GND和VCC是相通的。
3、电调连接
数字与飞控板舵机控制部分数字标号一一对应，数字周围的箭头，表示这个位置的电机旋转方向，请与图示标注保持一致。
4、电调校准
去掉//#define ESC_CALIB_CANNOT_FLY这句代码前面的两条斜线，启用这句代码，并将改过的程序烧录到飞控板里。断开USB下载线，接上飞行器的电池，在一段音调之后，等待一分钟左右，拔掉电池。将#define ESC_CALIB_CANNOT_FLY这句代码注释掉，接上USB下载线，重新下载程序到飞控板里，至此校准电调完成。电调校准时不要安装螺旋桨！！！
5、GPS连接
按照原理图和PCB板图上的5V、GTX、GRX、GND分别与GPS模块的相应端子相连接，注意GTX与GPS模块的RX相连，GRX与GPS模块的TX相连。
6、超声波连接
按照原理图和PCB板图上的V、T、E、G分别与超声波模块的VCC、Trig、Echo、GND对应相连。
五、四轴飞行器整机调试（一）
1、MultiWii GUI启动、连接
请先安装JAVA插件：
http://www.java.com/zh_CN/download/windows_ie.jsp?locale=zh_CN
安装即可（注意：需要连接网络才可以安装此安装文件），如果你的电脑是win7 64位的系统，安装了JAVA虚拟机后GUI仍然运行不了，那你就需要到C:Program Files(x86)Javajre7in找到并复制javaw.exe，然后粘贴到C:WindowsSysWOW64这个文件夹下面，再重新运行GUI即可。
接着运行“application.windows32 MultiWiiConf.exe”。
application.windows32.zip
(1.98 MB, 下载次数: 29)
点击“READ”和“START”按钮，就可看到飞控的默认初始数据和传感器的数据曲线图了。
2、传感器校准与测试
a、加速度计校准
加速度计（ACC）在飞行器静止时，三轴读数会相对稳定，如果前后/左右/上下移动飞行器，对应的PITCH / ROLL / Z会有读数变化，这表面加速度计工作正常。这时如果需要校准加速度计，请将飞行器放在尽量平的地面上，点按CALIB_ACC按钮，等待大约5秒钟，加速度计校准完成后，ROLL/PITCH会显示为0，校准完成。校准完成后别忘了点击“WRITE”保存。
b、陀螺仪测试
陀螺（GYRO）在飞行器静止的时候，ROLL / PITCH / YAW三组数据都为0，拿起飞行器，分别朝向三个轴向摆动，会看到三组数据会跟随变化，同时右边的状态图会跟着摆动的方向做指示。左右倾斜飞行器，右边的ROLL不会保持水平状态，会有对应的倾斜动作，前后倾斜飞行器，PITCH也会产生相应变化，转动飞行器，有图中的四轴飞行器也会有对应动作。
c、磁场计校准
磁阻（MAG）读数中我们只需关心ROLL这一项，当水平转动飞行器指向北的时候，此读数与下面的HEAD都为0，同时右边的指北针也指向N位置，说明磁阻工作正常。如需校准磁阻，请点按CALIB_MAG按钮，在30秒钟内把飞行器朝三个轴向分别旋转至少一圈再放回地面，即可完成校准。
d、气压计测试
气压计（ALT）读数并不是绝对值，每个飞控都有可能不一样，请不用担心，我们只是需要相对的数据。测试气压计时可以上下移动飞行器超过1米高度差，或者用手按着气压计的金属盖，会看到读数出现变化，当气压变高时，显示海拔下降，这时正常情况。
3、GPS设置
源程序：
I2C_GPS_NAV_v2_2.zip
(32.52 KB, 下载次数: 32)
a、导航程序配置
导航板软件 I2C_GPS_NAV_v2_2的config.h文件中修改下列代码，打开SONAR部分。
下载导航程序到GPS Arduino模块。
b、飞控软件 MWC2.3代码修改
代码修改
（1）config.h文件，打开I2C_GPS和I2C_GPS_SONAR的设置
#define I2C_GPS
// If your I2C GPS board has Sonar support enabled
#define I2C_GPS_SONAR
（2）IMU.cpp 文件，增加逻辑：当超声波读数低于3米时，代替气压计读数
uint16_tcurrentT = micros();
uint16_tdTime;
static int32_t tmpEstAlt = 0; //in cm 用于替换原气压高度的LPF运算，方便与超声波读数切换
dTime =currentT - previousT;
if(dTime < UPDATE_INTERVAL) return 0;
previousT = currentT;
if(calibratingB > 0) {
logBaroGroundPressureSum = log(baroPressureSum);
baroGroundTemperatureScale = (baroTemperature + 27315) * 29.271267f;
calibratingB--;
}
//baroGroundPressureSum is not supposed to be 0 here 气压地面压力和不应为0
// see:https://code.google.com/p/ardupi ... AP_Baro/AP_Baro.cpp
BaroAlt= ( logBaroGroundPressureSum - log(baroPressureSum) ) *baroGroundTemperatureScale;
// 用tmpEstAlt变量替换原alt.EstAlt变量进行气压高度低通滤波
tmpEstAlt = (tmpEstAlt * 6 + BaroAlt * 2) >> 3; //additional LPF to reduce baro noise (faster by 30 μs)
//在这里给alt.EstAlt赋值
if(sonarAlt>0 && sonarAlt<300 ) {
alt.EstAlt = sonarAlt; //来自声呐的值
}
else {
alt.EstAlt = tmpEstAlt; //来自气压计的值
}
#if(defined(VARIOMETER) && (VARIOMETER != 2)) ||!defined(SUPPRESS_BARO_ALTHOLD)
c、GPS模块设置
安装u-center软件，将GPS模块通过USB转TTL模块与PC机相连，并运行u-center。
按F6、F7、F8打开三个窗口，观察GPS是否有数据输出。
选择不同的波特率，看看选择哪个波特率时，窗口有数据不断的输出，就说明GPS模块的波特率就是所选的值。
如果波特率不是115200，进行如下设置。点击 ViewMessages View，调出该窗口，然后点击 UBXCFG(Config) RT(Ports)，设置 Baudrate 为 115200。同时设置串口1的输出格式为NMEA。
在配置好了之后，点击窗口左下角的 Send 按钮，就可以将配置发往 ATK-NEO-6M GPS模块。这样，我们就设置模块波特率为 115200 了，此时 u-center 必须重新设置串口波特率为115200，才可以和模块进行通信。
设置好之后， u-center 即可与模块重新通信，但是模块的波特率数据，并没有保存在EEPROM 里面，只要模块一断电，下次上电，波特率就还是以前的出厂设定值。
因此我们还需要对刚刚的配置进行一个保存操作， 在 Messages View 窗口，选择UBXCFG(Config)CFG(Configuration)，选择 Save current configuration， Device 选择： 2-I2C-EEPROM。在设置好了之后，点击窗口左下角的 Send 按钮，就可以将指令发往 ATK-NEO-6M GPS模块，从而将当前的模块配置信息，保存在 EEPROM 里面。
GPS输出信息设定，MWC的导航部分仅需要GGA、GSA、RMC，在 Messages View 窗口，选择NMEA，首先，鼠标右键点击NMEA，选择Disable Child Message，这是没有任何信息输出。再分别选择GxGGAGPGGA，鼠标右键点击选择Enable Message；GxGSAGPGSA和GxRMCGPRMC按同样方法设置使能输出。
下面设置测量频率，还是在 Messages View 窗口，点击 UBXCFG(Config)RATE(Rates)， 设置 Measurement Period 为 200ms。
在配置好了之后，点击窗口左下角的 Send 按钮，就可以将配置发往 ATK-NEO-6M GPS模块。然后，可以看到其他信息窗口的数据更新速度明显变快了，说明我们的设置成功了。同样，如果要保存该设置，前面波特率设置时所介绍的保存操作方法，进行保存。
4、超声波测距测试
超声波没什么可调式的，如果硬件、软件没有什么问题，直接在MultiWii GUI的界面上就可以看到超声波的高度数据。
六、四轴飞行器整机调试（二）
5、参数调整
a、PID参数调整
MWC是用PID算法进行飞行稳定性控制的程序，三个字母分别代表比例（P）-积分（I）-微分（D）。
PID三个参数的直观作用：
P（比例）：这是一个增益因子，当多轴飞行器受风等的影响发生向一边倾斜时，P值直接决定多轴飞行器的抵抗这种倾斜的力的大小。P越大，多轴飞行器抵抗意外倾斜的能力越强，但P过于大时会引起多轴飞行器抖动甚至猛烈侧翻。P越小，多轴飞行器抵抗意外倾斜的能力越弱，但P过小时会引起多轴飞行器自平衡能力不足甚至朝一边侧翻（如顺着风的方向）。
I（积分）：这个参数决定了飞行控制器对过往飞行状态的依赖程度。如果I值太小，会使飞行器过度依赖当前的误差，不能抑制“过敏”现象，从而造成飞行颠簸；如果I值太大，则会过度削弱系统对误差的反应能力，造成反应迟缓。
D（微分）：一旦多轴飞行器发生倾斜，则认为多轴飞行器会继续向同一方向倾斜，合适的D参数的能有效抑制未来可能发生的倾斜。如果D值太小，您会觉得多轴飞行器反应不够灵敏；如果D值太大，也会引起“过敏”。相较于P而言，D反映得更多的是灵敏度，而P反映的是纠正误差的力度。
具体操作：将鼠标定位在待调整的PID参数上，按住鼠标左键左右移动鼠标即可调整该数值。初期PID参数默认即可，不必调整，默认参数就能飞的很稳。
b、油门曲线调整
如果你在试飞过程中发现四轴悬停非常难，油门非常不好把握，一拉油门就升老高，一降油门就直接落到地上，那你应该调整油门曲线。比如MID设为0.4，EXPO设为0.7等。遥控曲线不必设置，默认参数就很好。
6、遥控器设置
a、MWC的遥控动态范围设定
如果遥控器的动态范围不够，也就是调整范围最小无法小于1100，最大无法超过1900，则可以通过在MWCMultiWii.h中修改下列两个参数，即可解决此问题。
#define MINCHECK 1150 //遥控器动态范围最小设定值
#define MAXCHECK 1850 //遥控器动态范围最大设定值
b、通道设置
打开遥控器开关。这时观察GUI上遥控器各通道示数会有变化。
首先检查各通道正反是否正确。推动前四个通道的摇杆，正反设置正确的标志如下。
- 油门通道：向前推动摇杆，GUI里油门通道示数变大；向后拉摇杆，GUI里油门通道示数变小。
- 升降舵通道：向前推动摇杆，GUI里油门通道示数变大；向后拉摇杆，GUI里油门通道示数变小；自动回中GUI示数在1500左右。
- 副翼通道：向右推动摇杆，GUI里油门通道示数变大；向左推动摇杆，GUI里油门通道示数变小；自动回中GUI示数在1500左右。
- 方向舵通道：向右推动摇杆，GUI里油门通道示数变大；向左推动摇杆，GUI里油门通道示数变小；自动回中GUI示数在1500左右。
- 三档开关通道：低档GUI示数1000左右；中档GUI示数1500左右；高档GUI示数2000左右。
若正反向不正确，则在遥控器设置里进行舵机相位的正反相设置即可。
正反设置完成之后需要校准各通道行程，要求各通道最小值在1050以下，最大值在1950以上。
然后升降舵、副翼、方向舵三个通道需要校准中立点（即摇杆自动回中那个值），利用遥控器各通道旁边的微调开关，将以上三通道的中立点校准到1500左右，偏差不超过正负4。
c、飞行模式设定
设置完遥控器各通道的行程和中立点后，可进入飞行模式设置，操作界面如下：
右侧中部浅蓝色框中“ACC”、“BARO”、“MAG”、“GPS”和“SONAR”均为绿色，说明这些传感器均设置为工作状态。
上面黄色框中为飞行模式设定，框的左侧由上往下依次为：
- ARM：解锁指示（解锁成功后会变成绿色）
- ANGLE：自稳功能（2.2以前的固件显示为ACC.需要加速度计，MWC-2012 MWC-MEGA都支持）
- HORIZON：3D模式（激活后自动关闭ANGLE功能，请初级玩家慎用）
- BARO：高度保持功能（需要气压计， MWC-2012 MWC-MEGA都支持）
- MAG：航向保持功能（需要磁阻，MWC-2012 MWC-MEGA都支持）
- HEADFREE：CF功能，也就是俗称的无头功能（需要同时激活MAG）
- CAMSTAB：云台自稳功能（需要在固件中开启云台功能）
- GPSHOME：自动回航功能（需要GPS模块，并且同时激活MAG)
- GPSHOLD：定点功能（需要GPS模块）
设置方法用鼠标点击“灰色”小方块，使其变为“白色”，对应功能即变成有效。
譬如AUX2的MID列对应的功能为：自稳＋定高＋锁定航向。设置完成后需要点击“WRITE”按钮保存。这时你可改变遥控器辅助通道的状态，相应的飞行模式就由暗红色变成了绿色。
注意： GPS没有卫星信号的时候，不管你怎样操作遥控器上的开关，GPS Hold 和 GPS Home都无法激活。
MAG：航向保持功能，是指通过磁阻来保持航向，可以避免飞行器的非操控原因的自旋，第一次打开时，机头会自动转向（指向解锁时还是上电时或真北我没注意，因为我们的飞场三个方向是一样的）。
HEADFREE：CF功能，也就是俗称的无头功能，不需要同时激活MAG，是指飞行器的倾斜与横滚根据飞行器解锁时机头指向关联，与飞行器实际的机头指向无关。例如，无论飞行时机头如何指向，往前推杆，飞行器就向解锁时机头指向的前方飞去。注意，是解锁时机头指向。（具体无头模式功能的详细说明你可以看其他帖子）
另外，打开GPSHOME或GPSHOLD时，都需要磁阻的辅助，不需要同时打开MAG，也不会自动打开MAG。但需要打开ANGLE功能，否则不工作。
在GPSHOME时，打开MAG，机头会自动转向HOME点方向后开始返航，到HOME点后，机头再转向到解锁时的方向。
d、解锁
油门摇杆打到右下角为解锁，左下角为加锁。解锁后ARM为绿色，加锁后为暗红色。
7、电机测试
飞行器上电，打开遥控器电源，解锁，推油门，看看电机转速是否正常，桨叶安装是否牢靠。
七、其他
1、电机不同时转
油门推到60%的时候只有两个电机转，另外两个不转，当油门继续加大第三个电机开始旋转，再继续加大油门第四个电机才转起来。最后发现是“MultiWii”与“MultiWiiConf（MultiWii GUI）”不配套造成的。运行相应的配套“MultiWii GUI”程序，重新校准加速度计后，一切均正常了。
2、GPS导航部分出现的问题
I2C_GPS_NAV_v2_2 程序的 config.h 中下面这段：
……
//#define NMEA
#define UBLOX
//#define MTK_BINARY16
//#define MTK_BINARY19
//#define INIT_MTK_GPS
……
如果设置为“UBLOX”，编译是通不过，我在一些论坛上也求助过，没有人回答，后来通过我自己试验，选择“NMEA”成功了！
……
#define NMEA
//#define UBLOX
//#define MTK_BINARY16
//#define MTK_BINARY19
//#define INIT_MTK_GPS
……
参见：MWC接GPS和声纳的方法经验以及我遇到的问题
3、入门级的其他部件选型
有很多人都说 XXD 的不好，绝对不要用，其实对于没有多少钱的入门者，我感觉还是可以用的，对于我来说，钱不是问题，但做个简单的，也就是尝试一下而已，也没有必要非得选那么好的，从使用角度上来看，也没发现什么问题。
如果没有配自锁桨的新手，一定要注意桨叶一定要安装牢靠（具体标准大家自己网上找吧），否则要是射桨（百度看射桨）了的话，问题就大了……
4、电调输出并联问题
线性降压电调的输出并联没有什么问题，但开关降压电调的输出是不能并联在一起的！！！
八、视频
MWC四轴飞行器
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