1、首先我们讲一下飞机的控制逻辑
第一种常见的控制链路是由遥控器发射机通过2.4G无线信号将遥控指令传送给接收机,接收机收到指令后,发送给飞控,飞控会将接收到的指令信号,传给电调。电调接收到指令后,会通过控制电压的变化控制电机进行相应的加减速。电机上会固定螺旋桨。这整个就是常见的控制链路。也就是遥控器发射机--遥控器接收机--飞控—电调—电机+桨。
那么我们接着讲第二条控制链路,地面站(PC版本的地面站,或者是移动端的APP)—通过数据线,或者是OTG线连接数传地面端,地面端通过无线传输讲地面站指令或者是设置好的规划路径传输给数传天空端,数传天空端收到信号后,一般是由串口讲信号指令传输给飞控,飞控接收到信号后做出处理,将处理信号传递给电调、电调会将接收到的信号,变为控制电机的信号,控制电机加减速。这样就完成了整个控制链路。
下面我们紧接着说一下飞控主要使用的传感器,首先是气压计,理论来讲在海拔3000米以内,大约每升高10米,大气压减小100Pa、气压计是通过测量气压的变化,来判断高度的变化,用在我们无人机上就是用于测量高度。IMU惯性测量单元,包含加速度计和陀螺仪、加速度计主要是测量加速度,加速度与时间的一次积分是速度。加速度与时间的两次积分是距离,故加速度计主要用于用于测量速度和距离的,也就是说加速度计主要是用来测量飞机飞的有多块,飞的距离有多远,同时也可以检测震动加速度有多大。陀螺仪主要是测量角速度和角度也就是飞机转的有多块,转了多少角度。 GPS定位模块,首先我们讲一下GPS的工作原理,卫星中有一个原子钟,同时所有的卫星会向GPS接收机也就是我们说的GPS模块发射一个信号。众所周知光速是不变的,GPS通过接收到卫星的时间与原子钟卫星的时间做比较,在空间坐标系中判断自己的位置,投影到地球坐标系中,就变成了我们的经纬度,同时也可以测量相对于起飞位置的高度变化。这样我们就很好理解GPS信号受到干扰了,遮挡信号会使得信号变弱或者是接收到的是反射信号,每一个位置的反射信号都不同,所以我们常看到在两个楼宇之间飞机GPS模式也很难定住位置。GPS定的位置会一直飘动。 磁罗盘主要是用来确定飞机方向,gps定的位置很精准,但是没有磁罗盘,飞机就会找不着北。所以磁罗盘在受到干扰的时候,飞机画圈会越画越大。 当然我们还会用到一些其他的传感器,比如毫米波雷达主要起辅助定高作用、RTK精准定位作用等等; 当然对于飞行器来说,要想能够稳定飞行,要满足一定的力学平衡,多旋翼也不例外,对于多旋翼来说,抓要是满足正扭矩与反扭矩的平衡,在悬停的时候满足生理与重力的平衡。 总体来说,多旋翼飞机,通过控制链路完成信号传递,飞控通过传感器测量数值的变化来感知自身的变化,然后将控制信号传递给电调, 调控电机的转速来满足一定的力学平衡。