如何让无人机飞行更久——21种方法

how to make your drone fly longer

作者:Lauren Nagel

所以你想让无人机飞得更久。幸运的是,有很多方法可以实现这一目标。

本文为各种无人机用户提供了实用的技巧——无论你购买的是现成的飞行无人机,还是正在自己组装。

其中一些建议可能会为你的飞行时间增加几分钟,而另一些可能只会多出零点几秒,但综合起来,它们确实能发挥作用。

此列表还考虑到,某些更换方案可能适用于某些无人机应用,但不适用于其他应用。成本是许多运营商考虑的另一个重要因素,这会使某些建议比其他建议更容易实施。

目录

  1. 使用低叶片数和低螺距的螺旋桨
  2. 使用高效电机
  3. 使用动力测试台找到最高效的电机-螺旋桨组合
  4. 减少悬停,以恒定速度飞行
  5. 选择合适的电池
  6. 在最佳天气条件下飞行
  7. 明智选择飞行高度
  8. 减少振动
  9. 限制 LED 和摄像头的使用
  10. 定期校准并清洁无人机
  11. 使用高质量充电器
  12. 使用带有良好电源管理系统的无人机
  13. 不要完全耗尽电池电量
  14. 选择空气动力学设计
  15. 使用专为效率优化的电调
  16. 优化重心
  17. 在非飞行状态下使用省电功能
  18. 优化无人机的飞行控制器设置
  19. 使用低电阻布线
  20. 优化无人机的冷却系统
  21. 不要离控制器飞得太远
  22. 结论

以下是让无人机飞得更久的 21 种方法:

1. 使用低叶片数和低螺距的螺旋桨

    叶片较少的螺旋桨通常效率更高。理论上,最高效的螺旋桨实际上应该只有一片叶片。但在实际应用中,从平衡角度来看,至少使用两片叶片要实用得多。 

    只要无人机飞行速度较慢,低螺距螺旋桨也能降低能耗。如果你飞行速度较快,使用高螺距螺旋桨通常会更合理。

    测试不同的螺旋桨以找到最高效的螺旋桨,是显著增加飞行时间的好方法。

    2. 使用高效电机

    具有低电阻、良好散热性能和高质量组件的无刷电机通常效率最高。遗憾的是,电机规格表在报告真实效率数据方面并不总是可靠,因此亲自测试以验证所给数据非常重要。在无人机中使用高效电机,是提高飞行时间投资回报率的另一种方法。

    延伸阅读:如何测试无人机电机

    3. 使用动力测试台找到最高效的电机-螺旋桨组合

      使用像Series 1585这样的动力测试台测试各种电机和螺旋桨,可以告诉你哪种组件组合的整体效率最高,从而为你提供尽可能长的飞行时间。效率不仅体现在单个组件上,确保各组件协同工作良好也同样重要。

      tyto robotics series 1585

      图片:使用Series 1585动力测试台测试无人机电机和螺旋桨

      4. 减少悬停,以恒定速度飞行

        你知道悬停比稳定的向前飞行消耗更多电力吗?因此,让无人机以恒定的向前速度飞行而不是悬停,有助于降低能耗并延长飞行时间。

        5. 选择合适的电池

          在选择合适的电池时有太多因素需要考虑,这甚至可以单独写成一篇文章。事实上,我们确实写过一篇相关文章,你可以在这里查看。以下是关键点的简要总结:

          1. 容量:投资大容量电池是延长无人机飞行时间的好方法。在重量相近的情况下,大容量电池能为无人机提供更多电力,因此这种权衡通常是值得的。
          2. 电压:高电压电池往往效率更高,并能为电机提供更多电力,从而帮助无人机飞行更长时间。但是,在安装新电池之前,请确保你的无人机能够承受更高的电压。
          3. 电阻:低内阻电池效率也更高,并能延长你的飞行时间。

          6. 在最佳天气条件下飞行

            避免在风大或下雨时飞行,因为风阻可能会显著降低飞行时间。极端高温和低温也会损害电池并降低性能,更不用说可能导致完全失效。

            7. 明智选择飞行高度

              一般来说,在较低高度飞行时,你会遇到较低的风速和较小的风阻,这意味着无人机的工作量更小,飞行时间更长。以下是飞行前查看天气状况的两个资源:

              • Windy 应用
              • 当地航空气象服务商(NAV CANADA、AWC 等)

              8. 减少振动

                振动会给无人机组件带来不必要的压力,并使其比实际需要更用力工作,从而消耗更多电力。尝试使用减震器或避震器来减少振动并增加飞行时间。

                延伸阅读:16 个理由测试无人机电机和螺旋桨

                9. 限制 LED 和摄像头的使用

                  LED 和摄像头可能会消耗大量能量,因此如果可能,请尽量限制它们的使用,例如在飞行的途中阶段。根据你的需求,你也可以考虑使用功耗更低的更小或分辨率更低的摄像头。

                  10. 定期校准并清洁无人机

                    定期校准可以帮助无人机更高效地飞行,并延长你的飞行时间。请查看无人机用户手册以获取具体操作说明。定期维护对于保持无人机良好状态也至关重要,这可以延长其使用寿命并提高其性能。你应该在每次飞行后清洁无人机,检查是否有任何损坏,并润滑电机和螺旋桨。

                    11. 使用高质量充电器

                      使用高质量充电器可以帮助你更高效地为电池充电,并延长电池寿命。充电速度过快可能会导致电池随着时间的推移而更快老化,从而使飞行时间逐渐缩短。

                      12. 使用带有良好电源管理系统的无人机

                        配备先进电源管理系统的无人机可以通过高效地向所有组件输送所需电力,从而延长电池寿命和飞行时间。一些电源管理系统包括电压调节器,这也可以帮助延长组件的使用寿命。

                        13. 不要完全耗尽电池电量

                          密切关注电池电量,避免完全耗尽,因为这会缩短其使用寿命。过度放电会给电池单元带来压力,并可能导致不可逆转的损坏,从而降低电池的整体容量。留意你的低电量警告!

                          14. 选择空气动力学设计

                            某些无人机设计在减少阻力并增加飞行时间方面更具优势。空气动力学特征包括流线型机臂和机架、可调节螺旋桨和涵道式旋翼。对于这些组件中的任何一种,可能需要在阻力和重量之间进行权衡,因此测试各种选项以获得最佳性能是理想的选择。

                            15. 使用专为效率优化的电调

                              某些电调专为额外效率而设计,具有不同的省电功能。一些例子包括低电阻电路、更高频率运行、使用先进的控制算法以及良好的散热管理。

                              延伸阅读:电调是如何工作的?

                              16. 优化重心

                                如果无人机的重心没有正确平衡,它会影响无人机的稳定性和操控性,进而增加你的能耗并减少飞行时间。当无人机平衡良好时,维持稳定性和高度所需的电力更少。如果你添加或移除了组件,请务必重新平衡无人机。

                                17. 在非飞行状态下使用省电功能

                                  睡眠模式和低功耗待机模式等功能可以帮助无人机在非飞行状态下消耗更少的电力,从而为下一次飞行保留更多电力。这对于涉及频繁启动和停止的应用非常理想。

                                  18. 优化无人机的飞行控制器设置

                                    你可以对飞行控制器设置进行几项调整,从而降低能耗并增加飞行时间。一些例子包括:以低功耗模式运行控制器、降低 GPS 更新频率、在风平浪静的天气中使用稳定模式、降低最大油门等。

                                    19. 使用低电阻布线

                                      低电阻电线可以减少因热量损失的电力,并最终增加飞行时间。

                                      20. 优化无人机的冷却系统

                                        散热器或冷却风扇等产品有助于保持无人机组件凉爽,从而使其更高效地工作,进而最大化你的飞行时间。同样,这是重量和效率之间的权衡。

                                        21. 不要离控制器飞得太远

                                          当无人机距离控制器较远时,它可能需要更多电力才能与接收机保持稳定连接。如果无人机和控制器之间有障碍物,这一点尤其重要。为了节省电力并提高飞行时间,请尽可能在靠近无人机的地方操作控制器。

                                          结论

                                          我们希望这份列表对你有所帮助,并为你提供了一些让无人机飞得更久的想法。

                                          电机和螺旋桨测试是增加飞行时间最有效的方法之一,我们有几个工具可以帮助你实现这一目标: