无人机结构与系统课件：传感器.pptx

无人机航电系统;4.2

传感器;4.2.1陀螺仪;1.传统陀螺仪;

4.2.1陀螺仪;2.微机械陀螺仪;4.2传感器;4.2.2加速度计;4.2.2加速度计;4.2.3磁力计;MEMS谐振式磁力计具有灵敏度及分辨力高，驱动和检测方法成熟，且能够满足弱磁场的检测等特点而被广泛的应用。

无人机采用磁力计来检测三个轴向的地球磁场数据，计算出当前的飞行方向。

常用的电子罗盘是LSM303DLH,将加速计、磁力计、A/D转化器及信号条理电路集成在一起，通过I2C总线和处理器通信。这样只用一颗芯片就实现了6轴的数据检测和输出，降低了设计难度，减小了PCB板的占用面积，降低了元件成本。;2.磁场干扰及校准;?PID控制算法控制的不是机架水平，而是加速度计水平，PID不知道机架是什么东西，它只认加速度计，它的使命就是让加速度计水平。我现在假设加速度计与机架存在某个角度，比如右倾30°，四轴主视图如图所示。加速度计(红线)与四轴机架的水平面(虚线)呈30°。起飞后，PID控制算法会尝试将加速度计调整至水平位置，因此四轴就会往图中左边飘，倾斜角度也为30°。这就是为什么飞机无法垂直起飞，或者飞行过程中往一个方向飘的原因：加速度计和机架没有水平。因此在加速度计的机械安装时，尽量保证加速度计与机架水平。;众所周知，惯性传感器的精度会随着时间的增长而降低，因为存在飘移，误差会积累，精度降低，从而使无人机的状态变化失去控制。所以在实际应用中，除了使用惯性传感器外还会采用气压计、超声波传感器、光流传感器等，充分利用每种传感器的特长，让最终的运算结果更准确，以确保无人机有更好和更稳定的飞行状态。不过，市场上的飞控板自带有各种传感器，选购时要注意是否满足要求。