如今，四旋翼飛行器已經被廣泛應用于人類生活中，成為各行各業的好幫手。它可以是居民樓前的送貨員，是空中攝影師，是救災搶險的一線人員。它 攝影出現在各行各業中。今天，帶大家了解一下四旋翼飛行器的構造與飛行原理。
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汪峰求婚時使用的飛行器
為了對自身進行準確的定位，四旋翼飛行器設計了兩個強大的功能，即與。GPS定位系統使飛行器能夠定位飛行時的外部環境，陀螺儀則使飛行器能認清飛行時自身的姿勢。兩個功能和“加速度計”配合使用，就能使飛行器準確的認知自身的姿態和位置及其改變情況。
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四旋翼“心里的雙眼”：GPS和陀螺儀
GPS定位系統全稱為全球定位系統（Global Positioning System），這個以全球24顆定位人造衛星為基礎，能夠全天候地向全球各地提供三維位置、三維速度等信息。它由面控制部分、空間部分、戶裝置部分三部分構成。四旋翼飛行器身上安裝的就是用戶裝置部分。
陀螺儀又名角速度計，即通過一個不斷旋轉的陀螺來記錄“姿態”。它與抽陀螺玩具原理一樣，當陀螺旋轉起來，即使地面是斜的，陀螺依然會保持垂直旋轉，這是它的“定軸性”，假定這個姿勢是“坐姿”。當四旋翼飛行器“躺下”時，則與坐姿形成了一個夾角，但陀螺儀依然會沿著“躺姿”的軸繼續高速旋轉，這是它的“進動性”。陀螺儀上安裝的傳感器能夠感知這個夾角的大小和方向，因此就能獲知飛行器的“姿態”變化。
加速度計的內置了兩個電容的連接點，連接點中間放置一個可導電、可晃動的物質，通過監測該物質移動引起的電容改變，能夠得知飛行器位置變化的劇烈程度。
了解了三個功能的工作原理，也就明白了為什么三者配合使用能夠有效的為飛行器定位。
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加速度計
在認清了自身定位的基礎上，一般的四旋翼飛行器會配備一架高級相機，這臺高級相機除了日常相機的功能外，還增加了一個高級的視覺處理系統，使飛行器能夠感知周邊環境。“相機”分辨率越高四旋翼飛行器就“看”得越清楚。
四旋翼飛行器使用超聲波測距，配備紅外線發射裝置，通過發射波和反射波的時間差來測出目標距離自己有多遠。
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四旋翼飛行器的高級相機與紅外線測距裝置
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四旋翼飛行器的結構
在結構上，飛行器設計了高度、大小上完全相同對稱分布在身體的前后左右的四個“翅膀”，“翅膀”支架端的電機提供動力，支架中間安放著GPS、陀螺儀、加速度計、感應器、視覺感應系統和紅外線測距裝置等。
四只“翅膀”不停的轉動為飛行器提供升力，升力的大小通過轉速的改變決定，升力大小能夠改變飛行器的位置和姿態。為了產生平衡的力矩防止四旋翼在空中“打轉”，飛行機設計上，相鄰的翅膀要做相反方向的旋轉。
這些完美的構造相互牽引與制約，使飛行器能夠實現空中懸停、向前飛行、空中滾轉等飛行技能，使四旋翼飛行器能夠更加靈活、輕便的運動。這也是其被廣泛使用的原因。
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圖7 四旋翼飛行器設計的三種飛行動作
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