整机兼容性检查与采购清单¶
选型完成不等于兼容。采购前应让每个候选部件依次通过任务、机械、电压、电流、接口、协议、固件、采购和维护门禁。
三种结论¶
每项检查只能给出：
- 通过：有明确规格、原理图、官方支持或实测数据；
- 失败：已确认不满足要求；
- 待补证据：资料不足或定义不一致。
待补证据不等于通过。任何安全或基本功能关键项处于待补证据状态时，都应暂停采购。
强制通过的关键项¶
以下任一项失败或待补证据，整份BOM都必须停止采购：
- 任务和运行方式符合法规及场地边界；
- 螺旋桨、机架、电机和全部部件不存在机械碰撞；
- 所有输入耐压覆盖实际满充电压、稳压误差和有依据的瞬态；
- 电调、电源模块、电池、连接器、导线和焊点满足持续及峰值电流与热条件；
- BEC电压、电流、启动峰值和多路电源规则明确；
- 飞控与电调排线、外设针脚、极性、逻辑电平和协议逐项匹配；
- 飞控板级目标和必要外设驱动得到目标固件版本支持；
- 遥控空中链路、接收机机内协议和失联标志能够完整传递；
- 飞控的遥控、低电、定位和数据链失效策略能够被配置和测试；
- 无线电设备的频段、功率、天线和运行地区合规；
- 电池与充电器的化学体系、串数、截止电压、充电电流和平衡接口匹配；
- 所有结论具有可追溯资料或实测证据。
第一关：任务与法规¶
确认：
- 飞行器用途；
- 运行环境；
- 目标起飞质量；
- 载荷；
- 飞行时间和性能；
- 是否使用摄像头和图传；
- 是否需要定位、自主功能或特殊作业；
- 无线电和运行规则。
若任务本身超出当前能力或合规边界，应先调整任务，而不是继续堆叠硬件。
第二关：机械兼容¶
机架与螺旋桨¶
- 最大桨径；
- 桨尖间隙；
- 桨叶与电池、导线和载荷净空；
- 保护圈或涵道间隙。
电机¶
- 电机安装孔距；
- 螺钉规格和长度；
- 电机底座与机臂宽度；
- 轴和桨毂。
电子堆叠¶
- 飞控、电调和图传孔距；
- 板卡外形；
- 板间高度；
- 排线和USB空间；
- 存储卡与按钮可达性；
- 碳纤维绝缘。
外设¶
- 摄像头宽度和镜头；
- 接收机和天线位置；
- GNSS天空视野；
- 磁力计干扰距离；
- 电池外形和绑带；
- 重心调整范围。
第三关：电压兼容¶
建立电压表：
| 部件 | 输入来源 | 最低输入 | 最高输入 | 实际最坏电压 | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电调 | 动力电池 | 待填 | 待填 | 满充电压＋瞬态 | 待填 |
| 飞控 | 电池或BEC | 待填 | 待填 | 对应电源最坏值 | 待填 |
| 接收机 | 5伏或其他 | 待填 | 待填 | BEC误差和瞬态 | 待填 |
| 摄像头 | 5伏、9伏或电池 | 待填 | 待填 | 对应电源最坏值 | 待填 |
| 图传 | 5伏、9伏或电池 | 待填 | 待填 | 对应电源最坏值 | 待填 |
| 导航模块 | 5伏或其他 | 待填 | 待填 | BEC误差和瞬态 | 待填 |
| 电源模块/BEC输入 | 动力电池 | 待填 | 待填 | 满充电压＋瞬态 | 待填 |
| BEC输出 | 电源模块或飞控 | 待填 | 待填 | 标称值＋误差＋启动瞬态 | 待填 |
电池侧使用满充电压。稳压侧还要考虑稳压误差、启动和负载瞬态。
多路电源和反向供电¶
对USB、BEC、电池采样和外部稳压器记录：
| 项目 | 需要确认 |
|---|---|
| 电源方向 | 输入、输出还是双向 |
| 同时接入 | 哪些电源允许同时存在 |
| 隔离方式 | 二极管、理想二极管、开关或无隔离 |
| 反向电流 | 稳压器和上游设备能否承受 |
| 上电顺序 | 外设是否会通过信号线寄生供电 |
| 掉电容限 | 未上电设备的信号脚能否承受外部电平 |
任一项不明确，应按“不允许同时接入”处理。
第四关：电流、功率和热¶
动力链¶
需要：
- 取得目标电压、目标电机和目标螺旋桨的台架电流；
- 比较电调单路持续能力；
- 估算四路同时工作的上界；
- 检查电调整板、串联电流传感器或电源模块；
- 检查主插头、导线和焊点；
- 检查电池实测压降与温升；
- 考虑环境温度和气流。
串联电源模块还需检查输入耐压、PCB持续/峰值电流、测量量程、分流电阻、输出比例、精度、连接器和失效方式。
低压链¶
对每条BEC电源轨汇总：
还应保留余量。不能把多个共享同一稳压器的焊盘当成多路独立电源。
热¶
检查电调、图传、稳压器和计算模块是否有散热路径。静态工作台和飞行中的气流不同，测试条件必须写明。
第五关：接口、协议和针脚¶
对每条连接建立记录：
| 连接 | 物理接口 | 电气电平 | 协议 | 方向 | 针脚或焊盘 |
|---|---|---|---|---|---|
| 接收机→飞控 | UART或其他 | 待填 | CRSF、SBUS等 | 单向或双向 | 待填 |
| 飞控→电调 | 定时器输出 | 待填 | DShot或其他 | 命令与可选返回 | 待填 |
| GNSS→飞控 | UART | 待填 | UBX、NMEA等 | 通常双向 | 待填 |
| 磁力计→飞控 | I²C或CAN | 待填 | 地址或节点协议 | 双向 | 待填 |
| 摄像头→图传 | 模拟或数字视频 | 待填 | 对应视频系统 | 视频输出 | 待填 |
| 飞控→图传 | UART或单线控制 | 待填 | 对应控制协议 | 控制 | 待填 |
连接器还需要逐针核对：
- 电源；
- 地；
- TX与RX；
- M1至M4；
- 电压和电流采样；
- 遥测；
- 未连接脚。
两个插座外形相同、针数相同，也不能省略逐针检查。
第六关：固件支持¶
飞控板级目标¶
确认：
- 正式目标名称；
- 最低固件版本；
- 硬件版本；
- 处理器；
- 惯性测量单元；
- 气压计；
- 存储；
- 输出和端口映射。
外设驱动¶
确认：
- 接收机协议；
- GNSS协议；
- 磁力计型号；
- 测距和光流驱动；
- 图传控制；
- 电调协议和遥测。
恢复能力¶
需要保留：
- 官方固件；
- 目标名称；
- 恢复刷写方法；
- 原始配置；
- 版本记录。
第七关：安全行为¶
硬件能够通信不代表失效时安全。记录：
| 场景 | 失效如何被识别 | 超时 | 飞控动作 | 恢复行为 | 测试证据 |
|---|---|---|---|---|---|
| 遥控链路丢失 | 无有效帧或协议失联标志 | 待填 | 停止、降落、返航等 | 自动或人工恢复 | 无桨测试记录 |
| 电池低电压 | 电压、单节或容量阈值 | 待填 | 告警、限制或降落 | 更换电池后复位 | 电源测试记录 |
| GNSS失效 | 定位状态和创新检查 | 待填 | 退出定位模式或其他策略 | 重新获得可信定位 | 仿真或受控测试 |
| 磁力计异常 | 观测不一致或故障标志 | 待填 | 切换航向源或限制模式 | 校准或排除干扰 | 日志证据 |
| 数据链中断 | 心跳或消息超时 | 待填 | 继续任务、返航或降落 | 重连策略 | 无桨或仿真测试 |
| 飞控异常 | 看门狗、传感器或系统故障 | 待填 | 由平台能力决定 | 断电或恢复流程 | 官方说明与测试 |
还需要确认：
- 接收机不会无限保持最后通道值；
- 飞控能够识别接收机失联；
- 解锁、上锁/解除动力、停桨或电机停止以及飞行终止的输入与状态语义明确；
- 地面和空中场景使用不同风险策略；
- 没有可靠位置、航向和高度时不会盲目依赖返航；
- 所有测试先在拆桨或无动力条件下进行。
第八关：采购和维护¶
检查：
- 销售来源；
- 产品真伪风险；
- 硬件版本是否可选；
- 退换条件；
- 规格和原理图是否长期可访问；
- 易损件和备件；
- 配套连接器、排线和紧固件；
- 交付周期；
- 维修工具；
- 后续替代型号。
网页标题、平台自动生成参数和卖家口头承诺不能替代原始资料。
完整算例：一架假设的4S练习四旋翼¶
以下数据全部为教学假设，用于演示流程，不对应真实产品，也不能作为购买推荐。
任务和质量预算¶
目标：
- 室外练习；
- 最大起飞质量650克；
- 5英寸螺旋桨；
- 普通4S LiPo；
- 模拟视频；
- 目标平稳飞行约5分钟；
- 不要求自主返航。
质量预算：
| 子系统 | 预算 |
|---|---|
| 机架和紧固件 | 150克 |
| 四个电机 | 140克 |
| 飞控、电调和电源件 | 50克 |
| 接收机、摄像头、图传和天线 | 35克 |
| 电池 | 210克 |
| 导线、绑带、保护件和余量 | 65克 |
| 合计 | 650克 |
由质量得到目标推力¶
悬停时每个电机平均需要：
本项目自行设定“最大静态推力至少约为起飞重量4倍”作为机动余量需求。这不是通用规定：
不同用途可以选择不同余量，但必须在需求阶段写明。
使用假设台架表¶
本示例把最低允许带载电压定义为13.2伏，并要求悬停工作点可维持5分钟、高推力工作点不超过30秒、最大工作点不超过15秒。候选电机与目标5英寸三叶桨有以下假设数据：
| 电压 | 推力 | 电流 | 测试持续时间 | 结束温度 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| 16.8伏 | 700克 | 24安 | 60秒 | 74摄氏度 | 满充高推力 |
| 16.8伏 | 900克 | 34安 | 15秒 | 88摄氏度 | 满充最大电气负载 |
| 14.8伏 | 180克 | 2.5安 | 5分钟 | 45摄氏度 | 标称电压附近悬停 |
| 13.2伏 | 180克 | 3.2安 | 5分钟 | 52摄氏度 | 最低带载电压悬停 |
| 13.2伏 | 650克 | 28安 | 30秒 | 78摄氏度 | 最低带载电压目标机动 |
判断：
- 14.8伏和13.2伏都存在接近悬停需求的5分钟数据；
- 最低带载电压下仍能达到650克单电机目标推力；
- 16.8伏34安是最大电气负载点，只验证了15秒；
- 16.8伏24安、13.2伏28安都属于限时测试，不能称为连续额定；
- 所有温度仍需与电机、电调和绝缘材料允许值比较。
估算悬停电流和飞行时间¶
假设5伏轨上的飞控、接收机、GNSS和摄像头合计0.7安，BEC效率按有测试依据的90%估算；图传直接接VBAT，电池侧平均电流为0.4安。
5伏负载功率 = 5伏 × 0.7安 = 3.5瓦
14.8伏时BEC电池侧电流 ≈ 3.5瓦 ÷ 90% ÷ 14.8伏 = 0.26安
14.8伏时整机电池侧电流 ≈ 2.5安 × 4 + 0.26安 + 0.4安 = 10.66安
1.3安时电池按80%可用容量估算 = 1.04安时
14.8伏附近估算时间 ≈ 1.04 ÷ 10.66 × 60 = 5.9分钟
13.2伏时BEC电池侧电流 ≈ 3.5瓦 ÷ 90% ÷ 13.2伏 = 0.29安
13.2伏时整机电池侧电流 ≈ 3.2安 × 4 + 0.29安 + 0.4安 = 13.49安
最低带载电压附近估算时间 ≈ 1.04 ÷ 13.49 × 60 = 4.6分钟
纸面结果约为4.6至5.9分钟，说明“约5分钟”只是边界目标，仍需通过实际任务剖面、压降和降落余量验证。
电调和主回路¶
假设候选四合一电调的官方规格为：
- 输入范围3S至6S；
- 单路持续40安；
- 单路峰值50安、10秒；
- 规定气流条件下测试；
- 板载电流传感器量程150安；
- DShot和双向DShot被目标固件支持。
检查：
| 项目 | 需求 | 候选能力 | 结论 |
|---|---|---|---|
| 电压 | 4S满充16.8伏＋有依据的瞬态 | 3S至6S且耐压证据完整 | 通过 |
| 单路任务包线 | 最大34安、15秒；28安、30秒 | 40安持续，但需要相同或更严苛散热条件 | 电流数值通过，安装散热待验证 |
| 电调峰值额定 | 任务电流未超过40安持续额定 | 50安、10秒 | 本算例不使用峰值额定作为放行依据 |
| 四路15秒上界 | 34安×4=136安 |
整板、传感器、插头、导线和焊点待查 | 待补证据 |
| 四路30秒上界 | 28安×4=112安 |
同上 | 待补证据 |
| 电流测量量程 | 最大估算136安，尚未计入瞬态和误差 | 150安 | 余量仅约10.3%，动态余量、饱和行为、载流、比例、精度和校准范围均待补证据 |
| 电池能力 | 136安约为136÷1.3≈104.6C |
需要实测压降、温升和持续时间 | 待补证据，标签C倍率不能放行 |
由于电机与电调热边界、电调整板主回路、电源模块、连接器、导线、焊点、电流测量动态余量和电池能力仍有待补证据，此时不得采购。
电源树¶
假设解决上述动力问题后，建立：
| 节点 | 来源 | 候选规格 | 负载 | 结论 |
|---|---|---|---|---|
| VBAT | 4S LiPo | 最高16.8伏 | 电调、图传0.4安 | 分别核对耐压、功耗和瞬态 |
| 5伏 | 电调或独立BEC | 5.1±0.1伏、持续2安 | 飞控0.35安、接收机0.1安、GNSS 0.05安、摄像头0.2安 | 持续约0.7安，通过 |
| USB | 计算机 | 5伏 | 仅配置时使用 | 必须确认与BEC同时接入规则 |
如果USB与BEC的反向供电规则未知，应在BOM中标记待补证据。
机械和接口¶
| 检查 | 结果 |
|---|---|
| 机架桨盘 | 支持目标5英寸桨，并有桨尖、导线和电池净空 |
| 电机 | 孔距、螺钉长度、轴和桨毂均匹配 |
| 飞控/电调 | 孔距、板间高度和排线空间匹配 |
| 排线 | 两端观察面、Pin 1、VBAT、GND、CUR、TLM、M1至M4逐针一致 |
| 接收机空中侧 | 频段、协议、主要版本、区域和绑定方式匹配遥控器 |
| 接收机飞控侧 | 5伏供电、CRSF、普通UART、TX/RX和公共地匹配 |
| 视频 | 摄像头、飞控模拟视频输入、图传视频输入和制式一致 |
固件和安全行为¶
必须确认：
- 飞控硬件版本存在正式目标；
- 目标版本支持惯性测量单元和双向DShot；
- 解锁前检查能够阻止传感器、校准、电池、控制链路或模式异常时解锁；
- 接收机失联时输出无有效帧或失联标志，不无限保持最后值；
- 飞控能够进入有时间限制的失联阶段，并执行预定第二阶段动作；
- 本示例没有可靠返航能力，因此不能把返航作为默认失联策略；
- 分别定义上锁/解除动力（Disarm）、停桨或电机停止（Kill）以及飞行终止（Flight Termination）的触发、延迟、锁存和恢复方式；
- 上述动作在空中的后果不同，不能统一称为“急停”；
- 所有失联、解锁和动作测试先在拆桨条件下完成。
充电系统¶
假设电池厂商规定普通LiPo、4S、最大1C充电：
充电器必须支持普通LiPo、4S平衡充电、4.2伏单节截止电压和不超过1.3安的充电设置；输入电源、主充电线和平衡线也分别核对。
算例结论¶
该候选方案目前仍因电机与电调允许温度、电调整板和电源模块载流、电流测量动态余量、主连接器与导线、电池136安/15秒和112安/30秒能力、USB/BEC同时供电规则不明确而处于“待补证据”，不能进入采购。
完整算例的目的不是给出一套配置，而是展示：任何一项关键数据缺失，都能阻止BOM被错误放行。
第九关：冻结BOM¶
整机BOM不仅包含机上部件，还要覆盖能够完成任务所需的地面遥控链、地面视频链、供电、充电和转接附件。某个设备集成了多个功能时，可以使用一行记录整机，但仍要分别核对每项功能的接口、协议和电气边界。
建议使用下表：
| 类别 | 厂商与型号 | 版本 | 数量 | 重量 | 机械规格 | 电气规格 | 接口与协议 | 固件要求 | 证据链接 | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 机架 | 待填 | 待填 | 1 | 待填 | 待填 | 不适用 | 不适用 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 飞控 | 待填 | 待填 | 1 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 电调 | 待填 | 待填 | 1或4 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 电机 | 待填 | 待填 | 4＋备件 | 待填 | 待填 | 待填 | 三相 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 螺旋桨 | 待填 | 待填 | 多组 | 待填 | 待填 | 台架数据 | 旋向 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 电池 | 待填 | 待填 | 多块 | 待填 | 待填 | 待填 | 主插头/平衡口 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 电源模块/电流传感器 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 待填 | 耐压、载流、量程 | ADC/CAN等 | 待填 | 待填 | 待填 |
| BEC/稳压器 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 待填 | 输入、输出和电流 | 电源方向 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 输入电容 | 待填 | 待填 | 1或多只 | 待填 | 外形和引线 | 容量、耐压、极性 | VBAT/GND | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 主连接器与导线 | 待填 | 待填 | 1套 | 待填 | 连接器和线长 | 极性、线径和电流 | 主回路 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 遥控器 | 待填 | 待填 | 1 | 不适用 | 操作与模块仓接口 | 输入电压、功耗和电池范围 | 空中协议、主要版本和区域 | 固件版本与配置工具 | 待填 | 待填 |
| 外置射频模块 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 模块仓、接头和天线 | 输入电压、功耗和发射功率 | 遥控器接口＋空中协议 | 固件和主要版本 | 待填 | 待填 |
| 遥控器电池 | 待填 | 待填 | 1或多块 | 不适用 | 电池仓、接头和极性 | 体系、串数、容量和放电能力 | 电源 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 遥控器充电器/电源 | 待填 | 待填 | 1 | 不适用 | 充电接口 | 输入、输出、体系和截止电压 | 充电协议或直流输出 | 固件版本按需 | 待填 | 待填 |
| 接收机 | 待填 | 待填 | 1 | 待填 | 待填 | 待填 | 空中＋机内协议 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 摄像头 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 宽度、镜头和孔位 | 输入电压和功耗 | 视频制式 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 视频发射机 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 孔距、散热和接头 | 输入、功耗和发射功率 | 视频＋控制 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 图传天线 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 接头和馈线 | 频段、极化和阻抗 | 射频 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 地面视频接收机 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 天线和显示接口 | 输入电压和功耗 | 频段、制式和频道 | 固件版本按需 | 待填 | 待填 |
| 眼镜/显示器 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 视频接口和佩戴/安装 | 输入电压、功耗和分辨率 | 模拟或数字视频 | 固件版本按需 | 待填 | 待填 |
| 地面视频天线 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 接头、馈线和安装方式 | 频段、极化、阻抗和增益 | 射频 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 地面视频电池/电源 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 接头和极性 | 体系、电压、容量和电流 | 电源 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| GNSS模块 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 天线视野和尺寸 | 输入电压和功耗 | UART/CAN | 待填 | 待填 | 待填 |
| 磁力计/其他传感器 | 待填 | 待填 | 按需 | 待填 | 方向和安装环境 | 输入电压和电平 | I²C/CAN等 | 待填 | 待填 | 待填 |
| 平衡充电器 | 待填 | 待填 | 1 | 不适用 | 接口和散热 | 体系、串数、电流和截止电压 | 主充电＋平衡端 | 固件版本按需 | 待填 | 待填 |
| 充电器输入电源 | 待填 | 待填 | 1 | 不适用 | 接头 | 电压、功率和极性 | 直流输入 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 主充电线/转接线 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 连接器 | 极性、线径和电流 | 充电主回路 | 不适用 | 待填 | 待填 |
| 平衡线/转接板 | 待填 | 待填 | 按需 | 不适用 | 接口和针数 | 线序和串数 | 单节采样 | 不适用 | 待填 | 待填 |
冻结后任何型号或版本变化，都需要重新执行受影响的门禁，不应只修改BOM名称。
数量容易遗漏的物料¶
- 电机螺钉；
- 飞控减振胶套；
- 堆叠螺钉和隔离柱；
- 主电源连接器；
- 硅胶导线；
- 输入电容；
- 热缩管和绝缘材料；
- 电池绑带和防滑垫；
- 天线固定件；
- 遥控器模块仓转接件和天线；
- 地面视频接收机、显示设备及其供电转接线；
- 蜂鸣器；
- 备用螺旋桨；
- 备用机臂；
- 接收机或导航模块排线。
这些物料也需要尺寸、电流、耐压或材料检查。
采购前最终问题¶
- 每个部件为什么存在？
- 如果删除它，会失去哪项必要功能？
- 它的机械、电压、电流、接口和固件证据在哪里？
- 哪些参数来自厂商声明，哪些来自独立测试？
- 哪项参数仍处于未知状态？
- 出现版本替换时，哪些兼容结论需要重做？
- 到货后如何验证型号、版本和外观？
- 后续组装前需要准备哪些工具和保护措施？
只有所有安全和基本功能关键项通过，BOM才可以进入采购。
检查理解¶
- “待补证据”为什么不等于通过？
- 电压表为什么使用满充电压？
- 为什么要把低压BEC负载单独汇总？
- 相同针数排线为什么需要逐针核对？
- BOM冻结后更换飞控版本为什么要重新检查？
- 接收机能够绑定为什么仍不能跳过失联门禁？
- 充电器为什么属于整机BOM的一部分？