無(wú)人機(jī)為什么要加入飛控系統(tǒng)
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我們?nèi)粘3鲂卸际歉鶕?jù)路標(biāo)或記憶來(lái)尋找自己的面向的,地磁傳感器就是感知地磁的,就是一個(gè)電子指南針,它可以讓飛機(jī)知道自己的飛行朝向,機(jī)頭朝向,找到任務(wù)位置和家的位置。氣壓計(jì)呢就是測(cè)量當(dāng)前位置的大氣壓,都知道高度越高,氣壓越低,這就是人到高原之后為什么會(huì)有高原反應(yīng)了,氣壓計(jì)是通過(guò)測(cè)量不同位置的氣壓,計(jì)算壓差獲得到當(dāng)前的高度,這就是整個(gè)IMU慣性測(cè)量單元,它在飛機(jī)中起到的作用就是感知飛機(jī)姿態(tài)的變化,例如飛機(jī)當(dāng)前是前傾還是左右傾斜,機(jī)頭朝向、高度等最基本的姿態(tài)數(shù)據(jù),那么這些數(shù)據(jù)在飛控中起到的作用是什么呢?
飛控最基本的功能控制一架飛機(jī)在空中飛行時(shí)的平衡,是由IMU測(cè)量,感知飛機(jī)當(dāng)前的傾角數(shù)據(jù)通過(guò)編譯器編譯成電子信號(hào),將這個(gè)信號(hào)通過(guò)信號(hào)新時(shí)時(shí)傳輸給飛控內(nèi)部的單片機(jī),單片機(jī)負(fù)責(zé)的是運(yùn)算,根據(jù)飛機(jī)當(dāng)前的數(shù)據(jù),計(jì)算出一個(gè)補(bǔ)償方向,補(bǔ)償角,然后將這個(gè)補(bǔ)償數(shù)據(jù)編譯成電子信號(hào),傳輸給舵機(jī)或電機(jī),電機(jī)或舵機(jī)在去執(zhí)行命令,完成補(bǔ)償動(dòng)作,然后傳感器感知到飛機(jī)平穩(wěn)了,將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再次給單片機(jī),單片機(jī)會(huì)停止補(bǔ)償信號(hào),這就形成了一個(gè)循環(huán),大部分飛控基本上都是10HZ的內(nèi)循環(huán),也就是1秒刷新十次。
這就是飛控最基本的功能,如果沒(méi)有此功能,當(dāng)一個(gè)角一旦傾斜,那么飛機(jī)就會(huì)快速的失去平衡導(dǎo)致墜機(jī),或者說(shuō)沒(méi)有氣壓計(jì)測(cè)量不到自己的高度位置就會(huì)一直加油門(mén)或者一直降油門(mén)。其次,固定翼飛控還有空速傳感器,空速傳感器一般位于機(jī)翼上或機(jī)頭,但不會(huì)在螺旋槳后邊,空速傳感器就是兩路測(cè)量氣壓的傳感器,一路測(cè)量靜止氣壓,一路測(cè)量迎風(fēng)氣壓,在計(jì)算迎風(fēng)氣壓與靜止氣壓的壓差就可以算出當(dāng)前的空氣流速。
有了最基本的平衡、定高和指南針等功能,還不足以讓一家飛機(jī)能夠自主導(dǎo)航,就像我們?nèi)ツ硞€(gè)商場(chǎng)一樣,首先我們需要知道商場(chǎng)的所在位置,知道自己所在的位置,然后根據(jù)交通情況規(guī)劃路線。飛控也亦然,首先飛控需要知道自己所在位置,那就需要定位的,也就是我們常說(shuō)的GPS,現(xiàn)在定位的有GPS、北斗、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)等定位系統(tǒng),但是這里面手機(jī)網(wǎng)絡(luò)定位是最差的,誤差好的話幾十米,不好的話上千米,這種誤差是飛控?zé)o法接受的,由于GPS定位系統(tǒng)較早,在加上是開(kāi)放的,所以大部分飛控采用的都是GPS,也有少數(shù)采用的北斗定位。精度基本都在3米內(nèi),一般開(kāi)闊地都是50厘米左右,因環(huán)境干擾,或建筑物、樹(shù)木之類的遮擋,定位可能會(huì)差,很有可能定位的是虛假信號(hào)。這也就是為什么民用無(wú)人機(jī)頻頻墜機(jī)、飛丟的一個(gè)主要原因。
來(lái)源:百家號(hào)