【SIGMA开发小组】四轴飞行器之扫盲篇（2）

zszghzszgh-3712

之前在扫盲篇（1）中介绍了一些四轴外围的机械组成，现在介绍一下四轴的核心部分，电子部分吧，电子部分组成当然就是IMU检测单元了，器件的话有很多，包括陀螺仪，加速度计，磁力计，主要的就是以上这三种，辅助的通常还有高度计，气压计，GPS或者超声波测距，在不同的应用场合应该进行不同的搭配。对于一般四轴的飞行的话，有陀螺仪，加速度计，磁力计这三个一般基本上已经够了哈。。。{:soso_e100:}{:soso_e100:}{:soso_e100:}
很多网友说磁力计对于外界磁干扰特别敏感，当四轴的直径较小的时候，不建议使用磁力计，因为电机里面有磁场，转动时会对磁力计产生较大的影响，但是解算出来的姿态有很大的误差，控制失误，甚至炸机！！！{:soso_e110:}，但是对于航拍的大四轴，还是有必要使用磁力计的，因为这是直径大了，对于磁力计的影响减少，而且使用磁力计主要就是用来纠正四轴的偏航角，使四轴朝着正确的方向运动，这些情况在我实际做实验的时候也是遇到了的；上图：
这张图是没有外界磁场干扰时：YAW(红色)=-175 PITCH（蓝色）=-0.2  ROLL（黄色）=-1.4，由于没有干扰，输出为一条直线：

下面这个有外界线圈干扰时，出现的误差逐渐变大的截图：

所以外使用磁力计时还是要考虑外界磁场的作用的；
在实际使用过程中，三个传感器测得的数据究竟以谁的为准，这就涉及到数据的融合了。由于测量原理不同，陀螺仪测量数据时动态性比较好，但是长时间的话，就会存在误差积累的问题，所以一般会考虑它的高频部分的数据，而滤去它的低频部分的数据，而加速度计和磁力计则是测量静态数据比较靠谱，对于动态不是很好，一般滤去高频部分数据，而去其低频部分的数据，他们之间的权衡有一个名字叫数据融合，具体算法当然叫数据融合算法了，其中互补滤波方法就是基于上面原理吗，分别设计一个高通和低通滤波器来权衡传感器输出数据，当然还有其他的算法，以后在介绍吧，{:soso_e100:}{:soso_e100:}{:soso_e100:}