无人机飞控系统 作为无人机的“大脑”,无人机飞行控制系统,是无人机核心的技术。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分,可实现无人机姿态稳定和控制、任务设备管理和应急控制三大功能。
而无人机飞控系统,便主要由陀螺仪和加速度传感器、气压传感器、超声波传感器、GPS模块等关键传感器,以及控制电路组成。这些传感器的主要功能,就是自动保持飞机的正常飞行姿态。
无人机飞控中的陀螺仪及IMU 其中,陀螺仪用于测量机体绕自身轴旋转的角速率,即物体的旋转速度。目前,在无人机应用中,普遍采用三个单轴加速度传感器和三个单轴陀螺仪,来组成惯性测量单元,即Inertial measurement unit,简称IMU,用于完成对无人机在空中姿态的检测与测量。 其中,加速度传感器用于检测无人机在载体坐标系统中独立三轴的加速度信号,而陀螺仪用于检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出无人机的偏航、俯仰或滚动姿态。 随后,IMU将会将检测到的数据,传送给主控处理器MCU。主控处理器MCU将根据用户操作的指令,以及IMU数据,通过飞行算法控制飞行器的稳定运行。
陀螺仪传感器能监测三轴的角速度,因此可监测出俯仰(pitch)、翻滚(roll)和偏摆(yaw)时角度的变化率。即使是一般飞行器,陀螺仪都是相当重要的传感器。角度信息的变化能用来维持无人机稳定并防止晃动。由陀螺仪所提供的信息将汇入马达控制驱动器,通过动态控制马达速度,并提供马达稳定度。
陀螺仪还能确保无人机根据用户控制装置所设定的角度旋转。意法半导体新推出的创新技术 LSM6DSM,是一款结合加速度计与陀螺仪的惯性测量装置(IMU)。它还能提供两项独立的陀螺仪输出——这种特色能用于飞行控制,同时当无人机配备摄影机的时候,也可用来稳定摄影机(OIS光学影像稳定/EIS 电子影像稳定功能)。
IMU传感器的工作是测量四轴飞行器的运动和方向。