你知道無(wú)人機(jī)是怎么實(shí)現(xiàn)自動(dòng)懸停的嗎？斑斕航空
我們總是看到無(wú)人機(jī)懸停在某個(gè)高度或者某個(gè)特定的固定位置，那么無(wú)人機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的呢？無(wú)人機(jī)技術(shù)有一句話叫無(wú)人機(jī)自動(dòng)懸停，那么無(wú)人機(jī)是如何自動(dòng)懸停的呢？實(shí)現(xiàn)自動(dòng)懸停的方法是什么？
首先，什么是自動(dòng)懸停？自動(dòng)懸停是指將無(wú)人機(jī)固定在預(yù)先設(shè)定的高度位置和水平位置，實(shí)際上是一組三維坐標(biāo)。但是，有一個(gè)值得懷疑的問(wèn)題，無(wú)人機(jī)是如何知道自己的位置的？其實(shí)這個(gè)也很簡(jiǎn)單。一般來(lái)說(shuō)，高度是通過(guò)超聲波傳感器(測(cè)量距離地面的距離，這種情況比較少見(jiàn))或者氣壓計(jì)(高度會(huì)影響大氣壓的變化)來(lái)測(cè)量的，而水平位置的坐標(biāo)是通過(guò)GPS模塊來(lái)確定的。
當(dāng)然，GPS也可以提供高度信息，但對(duì)于主流無(wú)人機(jī)，首選氣壓計(jì)。因?yàn)榈蛢r(jià)GPS的數(shù)據(jù)刷新率太低，高速運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)滯后會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的高度下降。
除了GPS定位，無(wú)人機(jī)還有一種“姿態(tài)形式”，依靠?jī)?nèi)部的IMU(慣性測(cè)量單元，實(shí)際上是一組陀螺儀+加速度計(jì)傳感器)來(lái)識(shí)別其飛行狀態(tài)和相對(duì)位移。
各種傳感器知道自己的高度和水平方位后，無(wú)人機(jī)如何在這個(gè)預(yù)設(shè)方位懸停？其實(shí)這是一套負(fù)反饋主動(dòng)控制系統(tǒng)(意思是偏離預(yù)設(shè)值會(huì)調(diào)回來(lái))。
以GPS表單為例。當(dāng)無(wú)人機(jī)受到外界影響，高度有升高或降低的趨勢(shì)時(shí)，控制單元調(diào)節(jié)電機(jī)的功率進(jìn)行反方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。如果無(wú)人機(jī)有被風(fēng)從懸停位置側(cè)向吹走的趨勢(shì)，控制單元可以啟動(dòng)側(cè)飛模式進(jìn)行抵消——這些反應(yīng)都比較快，無(wú)人機(jī)的方位可以快速調(diào)整。只要外界影響不離譜(專業(yè)多軸無(wú)人機(jī)一般抗四級(jí)風(fēng)沒(méi)問(wèn)題)，專業(yè)無(wú)人機(jī)可以敷衍了事，所以你看到的是牢牢固定在那里不動(dòng)，看不到外界對(duì)無(wú)人機(jī)的影響。
當(dāng)天氣不太好，GPS很難搜索到星星的時(shí)候，姿態(tài)形式就派上用場(chǎng)了。依靠無(wú)人機(jī)內(nèi)部的IMU單元，系統(tǒng)可以識(shí)別當(dāng)前飛行姿態(tài)并進(jìn)行主動(dòng)平衡補(bǔ)償，還可以確定高度和水平方位。
無(wú)人機(jī)的自動(dòng)懸停在無(wú)人機(jī)拍攝、測(cè)量和數(shù)據(jù)捕捉中起著至關(guān)重要的作用。只有無(wú)人機(jī)穩(wěn)定了，才能拍攝出更完美的圖片或視頻，無(wú)人機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)才能足夠準(zhǔn)確。
載人飛行器
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