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引言
说到“四轴”航空器，你想到了什么？如果街上发个调查问卷，可能大部分人会认为是四轴无人机。
四轴无人机,是一种通过四个电动机驱动四个相对固定位置螺旋桨进行稳定飞行的无人机。由于螺旋桨驱动由四个纵轴完成，故称之为四轴无人机。
这么说没有什么问题，但是如果在“四轴”基础上加上“自动驾驶”那就是另外一个概念了。
既然有“四轴”，那肯定就有一、二、三轴，那每个轴都代表什么意思呢？那么这些轴又和“自动驾驶”有什么关系呢？
本文和大家浅显科普一下航空器“四轴”自动驾驶的概念。
航空器的自动驾驶
飞机的自动驾驶功能也是自动控制的一种形式，所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备（控制器），使机器、设备（控制对象）的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行；它通过对系统的输出不断地，直接地或间接地、全部或部分地返回，并作用于系统，其本质是通过信息的传递、处理与反馈实施的一种控制。
在之前的科普文章中，说到了飞行控制原理和自动驾驶的发展历程。
什么是三轴、四轴AP？
航空器的自动驾驶系统（Autopilot）分为3轴和4轴两种，根据控制的不同轴向数量命名。
3轴自动驾驶系统：
滚转轴（Roll Axis）：控制航空器的滚转运动，固定翼飞机通过左右副翼上下角度控制；直升机通过改变主桨盘的倾斜角度（左右倾转）来控制。
俯仰轴（Pitch Axis）：控制航空器的俯仰运动，固定翼飞机通过尾部升降舵上下角度控制；直升机同样通过改变主桨盘的倾斜角度（前后倾转）来控制。
偏航轴（Yaw Axis）：控制航空器的偏航运动，固定翼飞机通过控制方向舵左右角度控制；直升机通过改变尾旋翼的桨矩，调节尾部的推力来控制。
3轴自动驾驶系统可以使直升机在这三个轴上实现自动控制，从而保持飞行的稳定、平衡和方向。
4轴自动驾驶系统：
固定翼飞机和直升机的第四轴自动驾驶也是不同的。
对于固定翼飞机，自动推力控制是其第四轴。如果说三轴是为了保持飞行姿态，那么固定翼飞机则是在姿态基础上，保持稳定的，经济的，相契合的发动机推力输出。
对于直升机，更为直观。第四轴则为总矩控制轴（Collective Pitch Control Axis）：主桨叶总矩控制直升机的升降，通过改变总矩变矩连杆（collective pitch lever）调节所有旋翼桨叶的整体角度，从而改变升力。
4轴自动驾驶系统不仅能够控制直升机的姿态和方向，还能自动调节升力，使得直升机可以自动维持高度或进行垂直运动（例如自动悬停、自动爬升和下降）。
简单来说，航空器的3轴自动驾驶系统主要控制姿态和航向，而4轴自动驾驶系统则在此基础上增加了对“动力”的自动控制，使得飞行更加自动化和精确。
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