无人机飞控基本构成电子教案

飞行器控制器构成(gòuchéng)第一页，共23页。常见(chánɡjiàn)的无人机飞控传感器陀螺仪气压计加速度计电子(diànzǐ)罗盘GPS第二页，共23页。陀螺仪（角速度计）基于角动量守恒的理论，用高速回转(huízhuǎn)体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。第三页，共23页。传统(chuántǒng)机械陀螺仪示意第四页，共23页。陀螺仪种类(zhǒnglèi)机械(jīxiè)陀螺仪光纤陀螺仪MEMS陀螺仪第五页，共23页。陀螺仪常见的使用(shǐyòng)领域“某米”九号平衡(pínghéng)车火箭(huǒjiàn)/导弹“某米”运动手环第六页，共23页。加速度计加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二(dìèr)定律获得加速度值。第七页，共23页。加速度计基本原理第八页，共23页。惯性(guànxìng)测量单元（IMU）惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般(yībān)的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺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，并以此解算出物体的姿态。第九页，共23页。气压计根据(gēnjù)大气压强检测检测当前高度的装置。第十页，共23页。磁力计（Magnetic、M-Sensor）也叫地磁、磁感器，可用于测试磁场强度和方向，定位设备的方位，磁力计的原理跟指南针原理类似，可以测量(cèliáng)出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。磁力计（电子(diànzǐ)罗盘）第十一页，共23页。卫星(wèixīng)定位系统第十二页，共23页。GPSGPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座(xīngzuò)己布设完成。第十三页，共23页。NMEA—TheNationalMarineElectronicsAssociation)制定(zhìdìng)的。NMEA0183协议第十四页，共23页。GPS三大(sāndà)要素位置(wèizhi)速度(sùdù)高度第十五页，共23页。RTK（载波(zàibō)相位差分技术）实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法(fāngfǎ)，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。第十六页，共23页。RTK示意(shìyì)第十七页，共23页。超声波光流传感器第十八页，共23页。第十九页，共23页。常用飞控(fēikònɡ)平台第二十页，共23页。第二十一页，共23页。描述一个刚体坐标系和参考(cānkǎo)坐标系之间的角度位置关系。也就是pitch（俯仰）、YAW（航向）、ROLL（横滚）。坐标系与姿态(zītài)表述第二十二页，共23页。飞控解码出姿态传感器的数据之后，随即将两者进行融合的结果对姿态进行相应的调整，通过