Применение кварцевого акселерометра в БПЛА и системе позиционирования

Навигационное наведение и управление является наиболее сложной системой в системе БПЛА, и ее функции можно разделить на множество методов. Сегодня мы в основном представляем и обобщаем основные принципы и общие методы системы навигационного наведения и управления БПЛА.

Навигация: то есть БПЛА получает свое текущее (в определенной системе отсчёта) положение, скорость и другую информацию. При необходимости ему также необходимо получить текущее (относительно определенной системы отсчета) положение, угловую скорость положения и другую информацию. Например, с помощью чистой инерциальной навигации можно получить положение, скорость и ускорение БПЛА в определенной инерциальной системе, а также угол ориентации и угловую скорость относительно инерциальной системы; Система GPS-навигации может определять скорость, положение и угол курса БПЛА в системе координат WGS84; С помощью систем внутреннего позиционирования, таких как vicon и UWB, можно получить скорость и положение БПЛА относительно определенной системы координат в помещении. Поэтому основная задача краткого изложения навигации – «знать, где вы находитесь и ваша поза».

Наведение: то есть БПЛА находит (или вводит) положение, скорость и другую информацию о цели и получает команду положения или скорости, необходимую для достижения цели, в соответствии с его собственным положением, скоростью, внутренними характеристиками и внешними ограничениями. среда. Например, при полете по запланированной путевой точке рассчитать команду БПЛА, летящего прямо или по определенному маршруту к путевой точке; Когда применяется оптическое наведение, основанное на отслеживании цели компьютерным зрением, команда перегрузки или угловой скорости ориентации, необходимая для сопровождения цели, рассчитывается в соответствии с положением цели в поле зрения (и внеосевым углом, который может существовать в поле зрения). камера); При наличии препятствий или запретных для полетов зон, которых необходимо избегать на предварительно установленной (или полученной Slam) карте, возможный маршрут обхода или команда скорости рассчитываются в соответствии с летными характеристиками БПЛА. Поэтому основная задача краткого изложения указаний – «знать, где находится цель и как ее достичь».

Управление: в соответствии с текущей скоростью, ориентацией и другой информацией БПЛА меняет ориентацию, скорость и другие параметры с помощью привода, чтобы реализовать инструкции по стабильному полету или наведению по маршруту. Например, когда БПЛА с неподвижным крылом необходимо набрать высоту, он вычисляет требуемый угол тангажа и команду скорости угла тангажа, а также команду дроссельной заслонки, необходимую для предотвращения значительного снижения воздушной скорости; При полете по маршруту при боковом ветре рассчитайте необходимую команду угла рыскания, чтобы компенсировать эффект бокового ветра с помощью бокового скольжения; Или когда один винт многороторного БПЛА выходит из строя, посчитайте, как назначить команды остальным винтам, чтобы добиться максимально стабильного полета. Поэтому основной задачей управления является «изменение ориентации полета и отслеживание команды наведения».

При этом кварцевый гибкий акселерометр может измерять изменение ускорения свободного падения в поле силы тяжести. Когда его чувствительная ось перпендикулярна горизонтальной плоскости, акселерометр показывает единичное ускорение свободного падения; Если чувствительная ось наклонена, ее выходной сигнал является произведением синусоидальной функции ускорения свободного падения и угла наклона. Этот принцип можно использовать для измерения наклона и нивелирования. В этом заключается роль кварцевого акселерометра в навигации и наведении.

Ericco — ведущий производитель акселерометров в Китае. Мы предлагаем различные решения для кварцевых акселерометров, такие как кварцевые акселерометры для аэрокосмической отрасли, высокоточные кварцевые акселерометры, недорогие и малогабаритные кварцевые акселерометры. Если вам нужна дополнительная техническая информация или технические характеристики, пожалуйста, свяжитесь с нами!