無人機飛控基本原理及構成-教程課件

像飛控一樣去思考像飛控一樣去常見的無人機飛控傳感器陀螺儀氣壓計加速度計電子羅盤GPS常見的無人機飛控傳感器陀螺儀氣壓計加速度計電子羅盤GPS陀螺儀（角速度計）基于角動量守恒的理論，用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。陀螺儀（角速度計）基于角動量守恒的理論，用高速回轉體傳統(tǒng)機械陀螺儀示意傳統(tǒng)機械陀螺儀示意陀螺儀種類機械陀螺儀光纖陀螺儀MEMS陀螺儀陀螺儀種類機械陀螺儀光纖陀螺儀MEMS陀螺儀陀螺儀常見的使用領域“某米”九號平衡車火箭/導彈“某米”運動手環(huán)陀螺儀常見的使用領域“某米”九號平衡車火箭/導彈“某米”運動加速度計加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器傳感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。加速度計加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器加速度計基本原理加速度計基本原理慣性測量單元（IMU）慣性測量單元是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。一般的，一個IMU包含了三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺，加速度計檢測物體在載體坐標系統(tǒng)獨立三軸的加速度信號，而陀螺檢測載體相對于導航坐標系的角速度信號，測量物體在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出物體的姿態(tài)。慣性測量單元（IMU）慣性測量單元是測量物體三軸姿態(tài)氣壓計根據(jù)大氣壓強檢測檢測當前高度的裝置。氣壓計根據(jù)大氣壓強檢測檢測當前高度的裝置。磁力計（Magnetic、M-Sensor）也叫地磁、磁感器，可用于測試磁場強度和方向，定位設備的方位，磁力計的原理跟指南針原理類似，可以測量出當前設備與東南西北四個方向上的夾角。磁力計（電子羅盤）磁力計（Magnetic、M-Sensor）也叫地磁、磁感器衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS（美國）格洛納斯（俄羅斯）伽利略（歐洲）北斗（中國）衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS（美國）格洛納斯（俄羅斯）伽利略（歐洲）北GPS

GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸海空三軍聯(lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸?？杖箢I域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報搜集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。GPSGPS是英文GlobalPositionin衛(wèi)星定位系統(tǒng)基本原理衛(wèi)星定位系統(tǒng)基本原理GPS三大要素位置速度高度GPS三大要素位置速度高度RTK（載波相位差分技術）實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機，進行求差解算坐標。RTK（載波相位差分技術）實時處理兩個測量站載波相位RTK示意RTK示意超聲波傳感器超聲波傳感器光流傳感器光流傳感器微機電系統(tǒng)（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem），也叫做微電子機械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機械等，指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置。MEMS系統(tǒng)微機電系統(tǒng)（MEMS,Micro-Electro-描述一個剛體坐標系和參考坐標系之間的角度位置關系。也就是pitch（俯仰）、YAW（航向）、ROLL（橫滾）。姿態(tài)描述一個剛體坐標系和參考坐標系之間的角度位置關系。也

也就是姿態(tài)轉換方法，控制器如何采集姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)，并對其進行融合，根據(jù)融合的數(shù)據(jù)判斷自身的運動狀態(tài)。算法也就是姿態(tài)轉換方法，控制器算法飛控解碼出姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)之后，隨即將兩者進行融合的結果對姿態(tài)進行相應的調整，通過信號對電調進行控制，這種控制方式就叫做PID控制。P(比例)I（積分）D（微分）PID控制飛控解碼出姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)之后，隨即將兩者進行融合的卡爾曼濾波（K