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这里有一份无人机传感器讲解大全 送给你

时间:2020-7-25 10:11:54编辑:未知来源:互联网栏目:硬件技术点击数(0)已有0人评论 加入收藏

  你有想过这么一个问题吗?为什么无人机可以在空中平稳飞行?

  可能你也曾一度听过,在无人机内部有这么些个小部件——惯性传感器、气压传感器、指南针。除了这些个传感器,无人机内部其实还有加速度传感器、超音波传感器等高性能传感器。可以说正是因为有这些个高性能传感器,无人机才能在空中平稳飞行!

  现在的无人机其质量与体积越来越小,也正因为如此受风的影响也越来越大。但是平时我们玩无人机的时候也能发现只要风不是特别大,无人机依旧可以在风中平稳飞行,并且做出悬停等一系列的动作。这一切都归功于无人机内部搭载的飞行控制器以及各类传感器。

  飞行控制器(FC)相当于无人机的大脑,如果放在电脑以及手机上来说就相当于操作系统。飞行控制器通过无人机上搭载的各类传感器获得数据,对这些数据进行演算处理从而控制机体的飞行。除此之外,飞行控制器也承担信息传递的职责。

  飞行控制器内部主要由两大部分构成——IMU(惯性检测装置)和CPS模块。可以说无人机的飞行性能的高与低,就取决于这个飞行控制器。现在市面上比较具有代表性的就是大疆的A3、N3飞行控制器。

  那么下面我们就进入正题,讲讲无人机平稳飞行不可缺少的飞行控制器中的内部传感器(IMU)。IMU指的是惯性测量单元,大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人,也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合。一般来说IMU就包含了加速度传感器和陀螺仪。市面上比较知名的产家就有多摩川等。

  陀螺仪(惯性传感器)

  说陀螺仪,可能很多人都知道这个名字。我们平时所用到的导航系统以及手机中都有它的一席之地。但是它的另外一个比较专业的名字,可能就不会有那么多的人知道了。它的另外一个名字就是惯性传感器。在无人机中它的作用就是检测无人机角度变化量。当机身发生倾斜时,陀螺仪就计算出其角度的数值传递给飞行控制器,从而使机身保持平稳。这对于机身平稳而言是必不可少的一大传感器。

  加速度传感器

  所谓的加速度传感器是检测无人机速度变化量的传感器。虽然同惯性传感器相类似,但是加速度传感器是为了检测速度的。

  例如,由于惯性传感器从始至终只是计算变化的角度,一直保持倾斜的状态就不太会有角度的变化。

  因此,当无人机保持倾斜的状态向某处飞行时,通过惯性传感器与加速度传感器的结合,就可以计算出“倾斜状态”与“速度”两个的变化量。

  不知道大家有没有看到过,无人机“悬停”在水面上,由内向外水面泛出一圈又一圈的水波,这一画面甚是好看!其实无人机能够做到这种“悬停”也是多亏了惯性传感器和加速度传感器。通过这两个传感器获得的数据,对机身的倾斜进行控制,保持无人机平稳且安定飞行。

  归根结底就一句话,要想保持无人机的姿势,那么惯性传感器跟加速度传感器是不可或缺的。

  气压传感器

  看到气压传感器这个,可能会有人这么提问,“无人机还要测气压的吗?”其实无人机用这个气压传感器要测的不是气压,而是无人机的高度。

  初中我们就学过这么一个知识点:高度越高气压越低,青藏高原上煮不熟米饭。无人机上安装气压传感器也就是这么个道理。通过检测气压的变化,测定无人机的高度从而维持高度。

  不过因为气压传感器只是来测定气压的,如果一阵疾风刮过时,或者无人机近地飞行时,这样的机能便不再奏效。正所谓兵来将挡水来土掩。下面介绍的一个超音波传感器就可以解决这个问题。

  超声波传感器

  无人机采用超声波传感器就是利用超声波碰到其他物质会反弹这一特性,进行高度控制。前面就提到过近地面的时候,利用气压传感器是无法应对的。但是利用超声波传感器在近地面就能够实现高度控制。这样一来气压传感器同超声波传感器一结合,就可以实现无人机无论是在高空还是低空都能够平稳飞行。

  指南针(磁方向传感器)

  磁方向传感器在无人机中的作用就是检测无人机是往东南西北哪个方向飞。磁方向传感器一般也被称为指南针,通过它就能够清楚现在无人机往哪个方向飞。不过由于无人机飞行的地理位置不一,也存在收到部分地区磁场的影响。因此无人机飞行场所变换时,需要对指南针进行校准。这一点极其重要。

  GPS

  如同汽车有导航系统一般,无人机也有导航系统。通过GPS,才可能知道无人机机体的位置信息。GPS是全球导航系统之一,是美国的卫星导航系统。不过最近的无人机开始不单单采用GPS了,有些机型会同时利用GPS与其他的卫星导航系统相结合,同时接收多种信号,检测无人机位置。无论是设定经度纬度进行自动飞行,还是保持定位进行悬停,GPS都是极其重要的一大功能。

  不过由于卫星自己会经常移动,同时受建筑物与磁场的影响,也存在接收不到GPS信号的情况。这一点是值得注意的。

  如何对无人机中涉及到的传感器是不是有了一个比较完整的认识了?

  当然除了上述的几种传感器,无人机中还可能会用到检测电压电流状态的传感器、检测障碍物的红外线传感器。正是由这些宛如人感官一般的传感器在无人机中发挥作用,无人机才能够在空中平稳飞行。

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