機(jī)工社無人機(jī)傳感器與檢測(cè)技術(shù)教學(xué)課件任務(wù)三 電子羅盤認(rèn)知與校準(zhǔn)

國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)項(xiàng)目二無人機(jī)飛行控制傳感器認(rèn)知與功能測(cè)試國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)任務(wù)三電子羅盤認(rèn)知與校準(zhǔn)國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)任務(wù)描述電子羅盤是用來檢測(cè)無人機(jī)的飛行姿態(tài)的。與加速度傳感器和陀螺儀一樣，電子羅盤也是集成在飛控中的。本任務(wù)擬通過對(duì)九軸IMU傳感器模塊特性調(diào)研來了電子羅盤的基本功能，通過PixHawk飛控中電子羅盤的校準(zhǔn)和功能測(cè)試來了解電子羅盤在無人機(jī)飛行過程中所起的作用。子任務(wù)一九軸IMU傳感器模塊特性調(diào)研國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)任務(wù)實(shí)施實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備GY-85九軸自由度IMU傳感器模塊。查閱資料，小組總結(jié)匯報(bào)GY-85傳感器模塊的引腳及含義，傳感器模塊的特性參數(shù)。查閱相關(guān)資料，收集九軸自由度IMU傳感器模塊資料，總結(jié)常用IMU傳感器模塊特性參數(shù)，填寫表2-7。子任務(wù)二PixHawk飛控電子羅盤校準(zhǔn)和功能測(cè)試任務(wù)實(shí)施課前準(zhǔn)備包含電子羅盤傳感器的PixHawk飛控硬件、串口線、地面站軟件Mission

Planner、電腦等。連接地面站。電子羅盤校準(zhǔn)。①國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)②國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)③④4)PixHawk飛控電子羅盤功能測(cè)試。國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)知識(shí)鏈接電子羅盤可分為二維電子羅盤和三維電子羅盤。二維電子羅盤設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，但操作方法嚴(yán)格。三維電子羅盤克服了這種限制，測(cè)量精度受羅盤姿勢(shì)的影響較小。這是因?yàn)槿S電子羅盤包含傾斜補(bǔ)償系統(tǒng)，并且當(dāng)羅盤傾斜時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)執(zhí)行傾斜補(bǔ)償。國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)指明方向姿態(tài)調(diào)整功能選擇國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)一、電子羅盤工作原理組成三維磁阻傳感器測(cè)量地球磁場(chǎng)在磁力儀非水平狀態(tài)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償微控制單元（MCU）處理磁力儀和傾角傳感器的信號(hào)以及數(shù)據(jù)輸出和軟鐵、硬鐵補(bǔ)償。國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)雙軸傾斜傳感器當(dāng)電子羅盤與地面平行時(shí)，可以在X方向和Y方向上的兩個(gè)

矢量值來確定方位。當(dāng)電子羅盤傾斜時(shí)，方位角的精度會(huì)受到很大影響，精度誤差的大小取決于電子羅盤的位置和傾斜角度。國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)二、電子羅盤測(cè)量原理國(guó)家職業(yè)教育無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)1.坐標(biāo)系和姿態(tài)角參考坐標(biāo)系一般選用北東地坐標(biāo)系(NED)為參考坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點(diǎn)在載體重心，X軸指向北，即N；Y軸指向東，即E；Z軸指向地，即D。姿態(tài)角：載體在空間中的航向和姿態(tài)可用載體坐標(biāo)系相對(duì)于參考坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)來表示，運(yùn)動(dòng)角度稱為載體的姿態(tài)角。在導(dǎo)航學(xué)中常用橫滾角γ、俯仰角θ和航向角φ表征載體的姿態(tài)。2.橫滾角和俯仰角的計(jì)算可用三軸加速度傳感器的測(cè)量值來計(jì)算橫滾角和俯仰角。水平放置航向角