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无人机自动悬停的实现(xiàn)方法

 

自动悬停的意(yì)思就是将无人机固定在预(yù)设的高度位置与水平位(wèi)置(zhì)上(shàng),其实也就是(shì)一组三维座标。不过,无人机是(shì)如何知道自己(jǐ)的位(wèi)置的(de)呢?其实说起来也很简单,高度(dù)一(yī)般来说是通过(guò)超声波传(chuán)感器(测(cè)量与地面的距离,比(bǐ)较少见(jiàn))或者是气压计(高度会影(yǐng)响大气压的(de)变化)来测量的,而水平位置的(de)座标则(zé)由GPS模(mó)块来确(què)定。

当然,GPS也可(kě)以提供高度信(xìn)息(xī),但(dàn)对于主流的(de)无(wú)人(rén)机来(lái)说,更倾(qīng)向于使用气压计,因为低成本的GPS的数据刷新率太低,在高速运动(dòng)的(de)时候数据(jù)滞(zhì)后(hòu)会导致无(wú)人机高度跌落。

除(chú)了GPS模式来定位(wèi)外,无人机还有一种(zhǒng)“姿态模式”,依靠的是内部的(de)IMU(惯性测量单元,实际上(shàng)就是(shì)一组陀螺仪+加速度计传(chuán)感器(qì))来识(shí)别自(zì)身的飞行状态和相对位(wèi)移。

智能调节系统消除外界干扰(rǎo)

通过各种传(chuán)感器(qì)知道自己的(de)高度(dù)与水平位置之后,无人(rén)机(jī)要如(rú)何悬停在(zài)这个预设的位(wèi)置(zhì)上呢(ne)?这其实就是一套负反馈自动控制系统(意思就是偏离预设值就自动调整回来)。

GPS模式为例,当无人机(jī)受到外界影(yǐng)响,高度有升高(gāo)或者降低的趋(qū)势(shì)时,控制单元就调节马达的功率进行反方向运动补偿;如果无人机有被(bèi)风横向吹离悬停位置的趋势,控制单元(yuán)可以启动(dòng)侧飞模式与之(zhī)抵消——这些反应都(dōu)是比(bǐ)较快(kuài)的,只要外界影响不是(shì)大得离谱(pǔ)(专业多轴(zhóu)无人机(jī)一般抗四级风没有(yǒu)问题(tí)),专业的无人机都可(kě)以(yǐ)应付,你所看到的就是它(tā)稳稳地定在那里没(méi)有动(dòng)。

在天气不是很好,GPS搜(sōu)星困(kùn)难的时候,姿态模式(shì)就(jiù)派上用场了。依靠(kào)无人(rén)机内部的IMU单元,系统可以(yǐ)识(shí)别(bié)当(dāng)前的飞行姿(zī)态,进行自动平(píng)衡补偿,同样可以(yǐ)实现高度和(hé)水平位置(zhì)的锁定。

无人机悬停精(jīng)度(dù)如何?

一般(bān)来说(shuō),万元以下的发烧(shāo)玩家级无人机(jī)可以实现误差在垂直0.8米、水平2.5米精度范围内自(zì)动悬停(tíng),其他机(jī)型(xíng)的悬停精(jīng)度在产品参数表中都有标明。当然,这(zhè)个级别的(de)无人(rén)机也具备“专(zhuān)家模式”,你可(kě)以通过手动来进行(háng)高精度的(de)微(wēi)调。2000元级的无人(rén)机也有带GPS系统的机型,可以实现智能悬停,当然稳定性(xìng)会比发烧级要差一些;8001000元(yuán)级别的机型,一般(bān)还(hái)是可(kě)以依靠(kào)IMU单元来实现悬停,精度和稳定(dìng)度(dù)则更差一些;至于更入门的娱乐机型——就只能靠你灵巧(qiǎo)的双手来稳住了(le)。

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