CADC2025

# 🛩️ 中国国际飞行器设计挑战赛（CADC）参赛全记录 ## 🏆 赛事简介 **中国国际飞行器设计挑战赛**（China Aeromodelling Design Challenge，简称CADC）是由国家体育总局航空无线电模型运动管理中心、中国航空运动协会、中国大学生体育协会、中国人民解放军国防科技大学联合主办的**国家级航空航天科研类赛事**。 该赛事面向全国高校和高中学生，涵盖**飞行器设计、制造与飞行控制**等全流程环节，是国内最具影响力的航空模型竞赛之一。 --- ## 🎯 我的参赛角色 ### **项目分工** 我们实验室分为两个项目组： - **🔧 我负责：微型折叠飞行器（微折）项目组** - **🆘 另一组：模拟搜救项目组** ### **个人职责** | 角色 | 具体工作 | 技能要求 | |------|----------|----------| | **机械设计** | 整机结构设计、零件建模、装配验证 | SolidWorks、3D打印、材料力学 | | **飞手** | 飞行测试、赛道训练、正式比赛 | 精准操控、应急处理、心理素质 | | **电控调试** | 飞控固件配置、PID调参、功能开发 | Betaflight、PWM控制、串口通信 | | **团队管理** | 项目进度把控、任务分配、技术决策 | 项目管理、团队协作 | > 💡 **自我发现**：参赛过程中逐渐意识到自己在飞行操控方面具有突出天赋，成为项目组的**核心多面手**。 --- ## 📅 参赛时间线 ```mermaid gantt title CADC 2025 参赛历程 dateFormat YYYY-MM section 微折项目组 方案调研与学习 :2025-03, 30d 新设计提出与验证 :2025-04, 30d 原型机制作与测试 :2025-05, 90d CUADC精准打击参赛 :2025-08, 15d 最终优化与训练 :2025-09, 30d CADC全国总决赛 :2025-10, 7d section 个人成长 成为项目主力 :crit, 2025-05, 150d 飞行技能突破 :2025-07, 60d 多领域技术融合 :2025-08, 90d ``` ### **关键节点** - **2025年3月**：开学即投入备赛，学习往届设计方案 - **2025年4月**：完成全新飞机设计，3D打印并组装验证 - **2025年8月**：参加CUADC精准打击项目（热身赛） - **2025年10月**：CADC全国总决赛（无分站赛，直通决赛） --- ## 🏅 获奖成绩 ### **微折项目组（我带领）** | 队伍 | 奖项 | 等级 | 备注 | |------|------|------|------| | **队伍A** | 银牌 🥈 | **国家一等奖** | 全国排名前列 | | **队伍B** | 第6名 | **国家一等奖** | 进入前十强 | | **团体奖** | 综合优胜 | **国家一等奖** | 项目组整体表现 | ### **模拟搜救项目组** - 两支队伍均获得 **国家三等奖** > 🎊 **成就总结**：带领团队斩获**2项国一 + 1项团体国一** --- ## ✈️ 飞行器设计详解 ### **整体概览** <div align="center"> <img src="/uploads/2026/4/1776234139115-945771155.png" alt="微型折叠飞行器设计图" width="80%" style="border-radius: 10px; box-shadow: 0 4px 12px rgba(0,0,0,0.1);"> <br> <em>图1：我设计的微型折叠飞行器</em> </div>  ### **技术规格** ```yaml 基础配置: 类型: 四旋翼穿越机 设计: 叠桨布局（紧凑型） 动力: 4S电池系统 供电: 2×2S高压锂电池串联 重量: ≈320g（含比赛用球） 核心部件: 飞控: Flywoo Goku AIO 电机: C145无刷电机 桨叶: 乾丰D63-3三叶桨 悬停油门: 35%（满电状态） 性能评价: 动力水平: 中等（穿越机标准） 紧凑性: 极佳（整机高度<100mm） 可靠性: 高（经过1700+次测试） ``` ### 🔧 **创新设计亮点** #### **1. 发射器系统（核心创新）** ```markdown 设计理念：借鉴枪械激发结构，实现快速可靠发射 技术特点： ├── **储能方式**：4组不锈钢弹簧 ├── **释放机构**：插销式锁止结构（原创设计） ├── **建模技术**：SolidWorks曲面建模 └── **材料选择**：PLA、PETG以及铝柱配合 优势对比： | 指标 | 去年方案 | 我的设计 | 改进 | |------|----------|----------|------| | 上膛速度 | 慢（双手操作） | **快（两步完成）** | +200% | | 整机高度 | 120mm | **<100mm** | -20% | | 可靠性 | 中等 | **高** | 显著提升 | | 操作复杂度 | 高 | **低** | 简化60% | 上膛流程优化： 1. **插销右移** → 放入卡槽 2. **推板拉到底** → 自动锁止 ✅ 完成！（无需额外固定） ``` #### **2. 图传活动底座问题** ```markdown 问题背景： 初始设计将图传置于碳板下方，导致： ├── 桨叶进风受阻 ├── 悬停油门 >40%（动力不足） └── 散热问题严重 解决方案： 设计可活动图传底座 ├── **活动目的**：便于发射器上膛操作 ├── **安装位置**：重新规划空间布局 └── **效果**：悬停油门降至35%，散热改善 ``` ### 🎮 **控制系统架构** ```mermaid graph TD A[遥控器信号] --> B[Betaflight飞控] B --> C[基础飞行控制] B --> D[舵机PWM控制] B --> E[LED灯光控制] C --> F[四旋翼姿态稳定] D --> G[发射器触发] E --> H[光感桶释放] F --> I[精准飞行] G --> J[网球发射] ``` #### **控制模块详解** 1. **基础飞行控制** - 沿用学长优化的PID参数 2. **舵机控制（PWM波）** ```c // Betaflight配置示例 resource PWM 1 A00 // 映射舵机通道 set servo_center = 1500 set servo_rate = 100 ``` - 通过遥控器通道映射控制舵机角度 - 调整权重和偏移实现精确控制 3. **智能起飞桶系统** ```markdown 工作原理： 飞机解锁 → LED亮起 → 光感元件触发 → 卡笋收起 → 桶壁下落 设计亮点： ├── **全自动**：飞手只需正常解锁 ├── **快速**：整个过程<1秒 └── **可靠**：由于今年的电控干得不行所有不是很可靠 技术实现： pinio自定义串口功能 + 光敏传感器电路 ``` --- ## 🏃‍♂️ 飞行训练与比赛表现 ### **训练强度** ```markdown 训练统计： ├── **总训练次数**：1700+次 ├── **日均训练**：20-30次（备赛期） ├── **赛道类型**：障碍穿越、精准投掷、快速起降 └── **成功率**：非常高 ``` ### **比赛现场** <div align="center"> <img src="/uploads/2026/4/1776237452088-32057983.png" alt="CADC比赛现场与其他学校设计" width="70%" style="border-radius: 8px; border: 2px solid #e0e0e0;"> <br> <em>图2：比赛现场观察到的"三明治"式设计（其他学校）</em> </div>  ### **竞技水平分析** ```markdown 飞手能力对比： ├── **我校（我）**： │ ├── 系统训练1700+次 │ ├── 熟悉飞机每个特性 │ └── 心理素质稳定 │ ├── **其他学校普遍**： │ ├── 训练不足（估计<200次） │ ├── 对飞机特性了解有限 │ └── 临场紧张失误多 │ └── **结果体现**： 我的单次飞行即完成所有得分项 总耗时：20.9秒（给后续队伍巨大压力） ``` ### ⚡ **比赛中的艰难抉择** ```markdown 冲突事件： CADC决赛第二趟飞行 🆚 理论力学期中考试 决策过程： ├── **机会成本**：放弃可能更好的成绩 vs 放弃更好的学业 ├── **团队协商**：与裁判沟通第一个上场 ├── **策略调整**：单次飞行追求完美表现 └── **最终选择**：完成一趟后立即赶火车返校 执行结果： ✅ 单趟完成所有得分项（20.9秒） ✅ 为团队奠定领先优势 ✅ 准时参加期中考试 ✅ 体现优秀的压力管理和时间规划能力 ✅ 杨老师开车来接我们直接送到考场门口（ ``` --- ## 📊 技术对比：两种主流设计方向 | 设计维度 | **我的"叠桨紧凑型"** | **其他学校"三明治型"** | |----------|---------------------|----------------------| | **布局理念** | 垂直空间优化 | 水平空间分层 | | **整机高度** | <100mm | 通常<80mm | | **穿越性能** | **优**（低矮障碍） | 良（动力不足） | | **结构复杂度** | 中等（集成度高） | 较低（分层组装） | | **维护便利性** | 模块化设计 | 需分层拆卸 | | **动力效率** | 叠桨可能损失部分效率 | 传统布局效率稳定 | | **创新程度** | 高 | 高 | --- ## 💭 参赛收获与成长 ### **技术能力提升** 1. **机械设计**：从模仿到创新，掌握完整设计流程 2. **飞行技能**：发现自身天赋，建立专业自信 3. **系统集成**：跨学科知识融合应用能力 4. **问题解决**：实战中快速定位和解决技术难题 ### **软实力发展** - **团队领导**：带领项目组取得历史最佳成绩 - **压力管理**：平衡比赛与学业的双重压力 - **决策能力**：在有限条件下做出最优选择 - **沟通协调**：与裁判、队友、指导老师有效沟通 ### 🎯 **未来展望** ```markdown 短期目标： ├── 优化设计参加下一届CADC ├── 尝试担任模拟搜救组技术指导（已学习PX4和MAVLINK） └── 将经验整理成技术文档传承 ``` ---     ### **致谢** 感谢实验室全体成员、指导老师、赛事组委会，以及那个在理论和实践之间努力平衡的自己。 --- <div align="center" style="margin-top: 40px; padding: 20px; background: linear-gradient(135deg, #667eea 0%, #764ba2 100%); color: white; border-radius: 15px;"> <h3>🚀 从图纸到蓝天，从理论到奖台</h3> <p>每一次起飞都是对工程极限的挑战，</p> <p>每一次降落都是对自我能力的确认。</p> <p>CADC 2025——这不仅是比赛，更是成长的里程碑。</p> </div> --- *记录于 2026年 | 作者：Yare Cosmosky* *最后更新：2026年4月15日* --- --- 一些图片：                    --- --- ##原稿： --- 中国国际飞行器设计挑战赛（China Aeromodelling Design Challenge，简称CADC）是由国家体育总局航空无线电模型运动管理中心、中国航空运动协会、中国大学生体育协会、中国人民解放军国防科技大学联合主办的航空航天科研类赛事。该赛事面向全国高校和高中学生，涵盖飞行器设计、制造与飞行控制等环节。 --- --- 这是我在25年参加过的比赛，这个比赛有很多项目，实验室分为了两个项目组，我作为微折（微型折叠飞行器）的负责人参加了其中一个，另一个组参加的是模拟搜救。 --- 我们从3月分刚开学就开始准备，先是学习旧设计和其他学校的方案，再是提出新设计，到4月份我已经有了完整的飞机设计并且打印了出来组装验证了。直到10月份去参加了CADC决赛，这一年CADC没有分站赛。期间还去参加了一下CUADC的精准打击在8月份。 --- 对了，我是本组的机械设计兼飞手，我这个时候还不知道我飞得真的很好（，反正后来在设计制作飞机的时候我逐渐成了微折项目组的主力，飞行、机械、甚至小部分电控我都是主力，当然这里的电控不是单片机那部分，是飞控固件调试和开发这部分。 --- 介绍的差不多了，讲讲我们取得的奖项吧，我带领微折项目组的两个队伍取得了一个银牌和一个第6名，都是国家一等奖的奖项，团体奖也有一个国一。另一个项目组的两个队伍都获得了国三的奖项。 --- 接下来看看我的飞机。 ---  --- 微折的飞机大部分都是以穿越机为基础，自行设计结构，开发飞控使其能够完成比赛要求的功能。 --- 我的飞机设计上是一个4旋翼穿越机，为了适应比赛规则规定的大小要求，并且使其具有相对强劲的动力，使用了叠桨的设计，4s动力，电池为2块2s高压锂电池串联供电，飞控选用了flywoo的goku的AIO，电机是C145，桨叶是乾丰D63-3三页桨，飞行器带球总重约300克，满电悬停油门大约35，对于穿越机来说动力水平只能说说得过去。 --- --- 我的设计最突出的部分是发射器和图传座： --- 发射器是用来发射比赛要求的网球的，其自重就有60克左右，而且特别大，所以发射器大部分都是空的，我的发射器采用四组不锈钢弹簧作为储能，大量采用soildworks曲面建模，设计了一种由枪械激发结构为灵感来源的插销释放结构，主要优点是比去年的方案有更快的上膛速度，以及高度更低，在使用叠桨的情况下整机高度依然低于100mm，飞机大小这在此比赛中是巨大的优势，因为便于穿越障碍。 --- 还有就是图传座，这部分其实一开始是不得已而为之的，因为一开始图传是打算装在碳板下方AIO飞控旁边，但是当时出现了飞行动力不足，悬停油门超过了40，一度怀疑是碳板下方东西太多把桨叶的进风堵上了，所以要把图传挪个位置，但是飞机相当紧凑，于是想到了现在这种方式：为图传设计了一个活动底座，使其活动是为了能方便上膛。 --- 对了，上膛非常方便，这也是我的设计的一个优点，去年的上膛需要在手动拉住推板的同时把两个锁扣扣上，而我的上膛分为两步：1.将插销右移放入卡槽。2.将推板拉到底自动锁止。上膛就完成了。 --- 顺便说一下我的飞机控制方面，基本是围绕飞控AIO和betaflight固件开展的。基础的四旋翼飞机控制是固件自有的，这部分我没干什么事，只是为其沿用了去年学长调的PID参数，剩下的就是舵机的控制和灯的控制，至于灯这一部分待会再说。 --- 舵机，是用PWM波控制的，在BF固件里，我使用pinio自定义串口为其打开舵机控制并映射遥控器通道，然后在遥控器里调整通道权重和偏移，以此达成控制舵机旋转的角度。 --- 灯，是用来控制桶的，桶，是这个比赛要求的：“飞行器必须从一个桶里起飞”。为什么用灯控制桶？我们桶的设计是一个学长想到的：下落桶，桶分为飞机支座和外壁，飞机解锁的同时开灯，桶里的光感元件发出信号控制桶壁卡笋收起，桶壁落下，整个过程只需要飞手解锁飞机并且不到一秒完成。 --- 灯的控制是用pinio串口自定义功能实现的，其实没啥好说的。 --- 我的飞机设计大概就是这样 --- --- 接下来是我作为飞手的部分，其实也没啥好说的，也不过就是赛道练习进行了1700余次。 --- --- 然后就是参加比赛和结果了，今年的CADC比赛其实比较简陋，可能是去年比赛相当宏大搞没钱了（ --- 但是参赛学校和同学们都还是挺多的，还挺热闹的，参观学习了不少学校的设计，说实话，设计上基本就两个方向，我的这种，还有一个学校的（叫什么名我忘了），我把他们的设计叫做三明治。 ---  --- 然后就是大家飞手的水平…… --- 我是真没想到我是飞得最好的那一个，其他学校的飞手应该都没怎么练过。不多说了。 --- --- 最后，这此比赛最特别的一点，就是时间跟我的理论力学期中考试重了啊啊啊！ --- 最后放弃了第二趟飞行的机会，这个比赛是可以飞两遍取最好成绩的，我们跟裁判商量了第一个上场，飞完一趟就去赶火车了，我飞的那一趟完成了所有得分项，总时间20.9秒，我想应该是给后续上场的队伍不小的压力吧（