1. 研究目的与意义
“人类对飞行的梦想是与生俱来的。”早在二战时，最早的多旋翼应该是美国制造的四轴飞行器“飞行章鱼”，那时载人四轴的原型机已经被设计出来，但因为控制技术跟不上，飞行器因不稳定而无法投入实际应用。那时欠缺的技术主要是惯性测量和控制器的缺陷，当时的惯性导航系统一般是十几公斤的大铁疙瘩。20世纪90年代之后，随着微机电系统（MEMS）研究的成熟，几克重的MEMS惯性导航系统被制作了出来，使得多旋翼飞行器的自动控制器可以制作了。直到2005年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器系统突然出现在人们视野中，大家惊奇地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器存在。2012年2月，宾夕法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲。在国内，四轴飞行器发展于深圳市大疆创新科技有限公(DJ-Innovations，简称DJI)，早年DJI专注在直升机自动控制器上。不过在2010年，AR.Drone的成功也让DJI开始考虑四旋翼飞行器产品。2012年DJI相继推出了风火轮系列四旋翼机架、悟空四旋翼飞控和S800六旋翼飞行器。当时，在AR.Drone的引领下，全球范围内都有一股将四旋翼商业化的热潮，DJI只是众多小四旋翼公司中稍微出众的一个。
无人机用途广泛，成本低，性价比高；无人员伤亡风险；生存能力强，机动能力好，使用方便，在现代战争中有及其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景，民用的无人机多应用于航拍，可以用WIFI传送相机图像到手机上，给人们的生活带来更多的丰富多彩。与传统的人工作业比起，四旋翼飞行器在各个方面都有很大的现实效益，同时还能保证工作人员的生命财产安全。最大限度的利用工具创造更多的价值。从军事角度来比较，无人四旋翼飞行器的运用，可以使得传统的侦察机效率大大提高。成本低、隐蔽性强、安全、信息获取能力强、保密性强。从工业作业作对比，工业的环境可以多种多样，高温、强辐射、高空、空间狭小、有毒等环境完全可以代替人完成其任务。甚至比人工完成的效率还要高，效率得到最大化。同时，如果发生森林火灾，或者是灾后搜索，仅仅凭借人类劳动力去搜索，那将会是一个很大的工程，并且需要花费很大的人力物力，同时时间将会很长，甚至会导致错过最佳救助时间，如果使用四旋翼飞行器，在空中对灾害处进行定点搜索，然后缩小范围搜索，可以很好地探寻到所需的目标，极大地提高了效率，并且成本较低。因此，四旋翼飞行器的研究生产是十分符合当今社会发展的趋势的。
本课题计划采用STM32单片机作为控制核心，负责控制各个传感器获取姿态数据，并进行姿态拟合和控制参数的计算，最终实现对四个无刷电机的有效控制；传感器采用MPU6050传感器模块，包含三轴加速度传感器，三轴陀螺仪，实现对飞行器姿态数据的获取； 采用最大电流为30A的电调实现对无刷电机的驱动；搭建飞行机整体机架。
2. 研究内容与预期目标
1. 研究内容
分析遥控小飞机的工作原理和过程，提出以单片机为控制核心的实现方法，主要完成小飞机的基本姿态调整控制，并实现遥控控制。
3. 研究方法与步骤
1.研究方法
首先要了解系统所要实现的功能；其次根据功能去选择相应的硬件资源；再次将一个大的系统进行模块化划分，然后逐一去设计。最后把所有模块进行优化整合，便得到了一个完整的系统。研究选用基于，
2.研究步骤
4. 参考文献
[1]佟巳刚.单片机C51应用编程与实践.北京:高等教育出版社,2017.
[2]马秀丽,周越,王红.单片机原理与应用系统设计,北京:清华大学出版社,2014.
[3]刘利军.单片机技术与节电装置设计.北京:中国电力出版社,2016.
5. 工作计划
（1）2022-2-26～2022-3-16（3周） 查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。（2）2022-3-19～2022-4-06（3周） 提出实现方案，熟悉单片机硬件资源及编程技巧。（3）2022-4-09～2022-4-27（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。（4）2022-4-30～2022-5-25（4周） 系统调试及改进，修正程序错误。（5）2022-5-28～2022-6-08（2周） 整理毕业设计文档，修改毕业设计论文。（6）2022-6-08～2022-6-15（1周） 提交毕业论文，准备答辩。
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