飛控硬件分析

濤叔叔

目前做飛控的廠家越來越多，我們來看下飛控主要傳感器所起的作用。第一名陀螺儀加速度計，陀螺儀相信很多人小時候都玩過見過，一個高速旋轉的陀螺不會因為地面的不平和外力干擾而倒下，當然前提只要是它在告訴旋轉，利用這一特點飛控來獲取飛機的各個方向基于水平的角度，但是陀螺儀會有零飄的存在，大家玩陀螺都知道陀螺位置很難保證在一個點他會隨著旋轉不斷地到處亂跑，而加速度計可以理解為一個卡車集裝箱里面用彈簧拉著一個鐵塊，彈簧從各個方向拉著這個鐵塊，他不會產(chǎn)生位移但是在顛簸的路況下鐵塊會連續(xù)不斷的晃動，對震動非常敏感。一般多軸飛控多采用mpu6050，大疆外置IMU跟一般的飛控不同它采用了三個三軸陀螺儀以及更好的加速度計。保證了優(yōu)秀的飛行狀態(tài)當然成本要高的多得多。為了彌補陀螺儀的零飄我們會讓陀螺儀在產(chǎn)生偏移時采集加速度計的數(shù)據(jù)，但是加速度計對震動非常敏感而震動時會采集陀螺儀的數(shù)據(jù)。一般以短時間信任加速度計長時間信任加速度計為基準。加速度計是時刻感知飛控的運動加速度以及運動方向。這樣我們飛無人機時飛控既能知道飛機的各個姿態(tài)的角度又能知道飛機的飛行加速度。我們再加入認為的角度限制，陀螺儀感知飛機姿態(tài)角度超過一定值時就會修正飛機姿態(tài)。大大降低了操作的難度。但是加速度計和陀螺儀為MEMS半導體材料對溫度很敏感，溫差大會造成加速度計溫飄數(shù)據(jù)不準確，我們飛飛機時一般會等待自檢以及加速度計和外界環(huán)境溫度適應。飛控也會加入濾波來濾去一些錯誤的數(shù)值。第二名氣壓溫度計。  以wkm氣壓計為例，大疆采用的是MPXH6115。氣壓溫度計是根據(jù)氣壓以及溫度來判斷飛機高度，像一些成本較低的文具，例如大家在超市買的100RMB左右的小玩具沒有此元件，所以飛行時需要自己不斷的去調節(jié)油門來修正飛行高度。氣壓溫度計是一個壓敏以及光敏元件，一般我們都會對它做處理比如用海綿遮蓋。但是處理的原則是既要能監(jiān)測電壓又不能有其他氣流干擾到。氣壓計保證了我們在操作飛機時不用很頻繁的去修正油門來保持飛機高度。
3 i- ?( F9 k; S/ F1 E第三名GPS磁羅盤
  _$ p/ S: @7 k飛機在具備了增穩(wěn)以及定高的基礎上為了更智能加入了GPS定點功能，這樣可以定點以及航線的飛行，目前采用的GPS模塊一般都為雙模制式兼容GPS/GNSS。大家都知道兩點一線三個不在一線的點形成一個面，四顆則可以形成一個立體，衛(wèi)星一般4顆左右就可以定點，但是不排除衛(wèi)星位置在一條線上或者信號弱等問題，一般在大于6顆左右就可以穩(wěn)定懸停并基于GPS三維定高。建筑物遮擋或者云層遮擋很容易造成GPS丟星，衛(wèi)星信號弱或者有錯誤的定位信息。一般飛控都會在丟星時轉換為增溫模式防止飛機往錯誤的位置偏移。GPS里面同時集成了磁羅盤，磁羅盤很容易受到外界磁場干擾，我們一般都會遠離電子設備來安裝他，所以我們一般都會架高GPS一是為了搜星更好第二是為了防止機身的磁場干擾到磁羅盤。磁羅盤又稱電子指南針，是為飛機找到東南西北用的。一般磁羅盤干擾會造成飛機繞圈無法定點。消費級無人機由于機身小內部空間有限磁場環(huán)境復雜，磁羅盤會選擇外置在腳架的位置。
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amone

科普了 不錯

786187312

學習，謝謝了

kofu1223

謝謝分享  



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