无人机飞控基本构成.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,飞行器控制器构成,常见的无人机飞控传感器,陀螺仪,气压计,加速度计,电子罗盘,GPS,陀螺仪（角速度计）,基于角动量守恒的理论，,用高速回转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。,传统机械陀螺仪示意,陀螺仪种类,机械陀螺仪,光纤陀螺仪,MEMS,陀螺仪,陀螺仪常见的使用领域,“某米”九号平衡车,火箭,/,导弹,“某米”运动手环,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，利用牛顿第二定律获得加速度值。,加速度计基本原理,惯性测量单元（,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。,气压计,根据大气压强检测检测当前高度的装置。,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，可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。,磁力计（电子罗盘）,卫星定位系统,GPS,GPS,是英文,Global Positioning System,（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,卫星星座己布设完成。,NMEAThe NationalMarine Electronics Association)制定的。NMEA0183协议,GPS,三大要素,位置,速度,高度,RTK,（,载波相位差分技术,）,实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，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。,RTK,示意,超声波 光流 传感器,常用飞控平台,描述一个刚体坐标系和参考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 姿态表述,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，通过信号对电调进行控制，这种控制方式就叫做PID控制。P(比例)I（积分）D（微分）,PID,控制,