如何正確判斷並解決無人機指向故障?
發布時間:2016-11-30 責任編輯:sherry
【導讀】眾zhong所suo周zhou知zhi,磁ci場chang和he距ju離li的de多duo次ci方fang成cheng反fan比bi,而er無wu人ren機ji內nei部bu電dian子zi羅luo盤pan和he其qi餘yu電dian子zi元yuan器qi件jian距ju離li較jiao近jin,因yin此ci內nei部bu係xi統tong排pai布bu的de不bu合he理li會hui導dao致zhi電dian子zi羅luo盤pan受shou到dao磁ci場chang幹gan擾rao,而er這zhe一yi情qing況kuang又you往wang往wang被bei設she計ji者zhe忽hu略lve。那na有you什shen麼me好hao的de辦ban法fa解jie決jue嗎ma?
dianziluopanzuoweiwurenjichanpindezhongyaozuchengbujian,chengzaizheweiwurenjiyindaojueduifangweidegongneng。duiyuputongshejizheeryan,jingchanghuiyudaodianziluopanxiaozhengkunnan,xiaozhengxuqiuguoyupinfan,dongtai、高速運行時突發偏離,以及無論怎麼校正電子羅盤都無法正常運行的情況。
此故障的發生,主要原因是電子羅盤受到了磁場幹擾,而針對於這一問題,全球領先的磁傳感器公司愛盛科技給出了簡單而高效的解決方案。
目前,愛盛科技旗下3&TImes;3mm LGA封裝的地磁傳感器IST8310,在無人機市場的市占率超過80%,市(shi)場(chang)上(shang)能(neng)夠(gou)看(kan)到(dao)的(de)大(da)廠(chang)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)產(chan)品(pin),都(dou)采(cai)用(yong)了(le)愛(ai)盛(sheng)科(ke)技(ji)的(de)地(di)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi),是(shi)現(xian)今(jin)主(zhu)流(liu)無(wu)人(ren)機(ji)使(shi)用(yong)地(di)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)標(biao)杆(gan)產(chan)品(pin),因(yin)此(ci)下(xia)文(wen)提(ti)及(ji)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)測(ce)試(shi)樣(yang)本(ben),也(ye)均(jun)為(wei)這(zhe)一(yi)型(xing)號(hao)。
zhongsuozhouzhi,cichanghejulideduocifangchengfanbi,erwurenjineibudianziluopanheqiyudianziyuanqijianjulijiaojin,yincineibuxitongpaibudebuhelihuidaozhidianziluopanshoudaocichangganrao,erzheyiqingkuangyouwangwangbeishejizhehulve。weilebimianzaishijifeixingshiyindianziluopanguzhangerchuxianzhuijiqingkuang,zaiwurenjiwanchengyingjiandayanghuoshizuohou,wuxujinxingshijifeixing,tongguoceshijikewanchengduidianziluopandezhunquefenxi。
在前期測試中,先用木材、塑料、泡棉、lvcaimeiyoucichangdecailiaojiangwurenjiguding,zhidezhuyideshi,wurenjizuihaoanzhuangwaikehexuanyi,zhenenggouzuidachengduqumonizhenshifeixingshideqingkuang。kaolvdaowurenjimadahedianlukenengweicichangganraoyuan,yinciwomenxuyaocongI2C接口導出“X軸磁場大小、Y軸磁場大小、Z軸磁場大小、油門大小”這幾項數據加以儲存並相互對比,作為後續分析的重要依據。

圖1:無人機內部係統設計合理 油門開啟時磁場感應規律且穩定
測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong),隻(zhi)需(xu)將(jiang)油(you)門(men)從(cong)關(guan)閉(bi)調(tiao)整(zheng)到(dao)開(kai)啟(qi)狀(zhuang)態(tai)並(bing)逐(zhu)級(ji)推(tui)進(jin),進(jin)行(xing)幾(ji)輪(lun)反(fan)複(fu)測(ce)試(shi),最(zui)終(zhong)將(jiang)幾(ji)輪(lun)測(ce)試(shi)的(de)數(shu)據(ju)彙(hui)總(zong)到(dao)同(tong)一(yi)時(shi)間(jian)軸(zhou)上(shang)進(jin)行(xing)展(zhan)現(xian)。由(you)於(yu)無(wu)人(ren)機(ji)已(yi)經(jing)被(bei)固(gu)定(ding)住(zhu),並(bing)沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)方(fang)位(wei)的(de)移(yi)動(dong),因(yin)此(ci)理(li)論(lun)上(shang)無(wu)論(lun)油(you)門(men)如(ru)何(he)調(tiao)整(zheng),X、Y、Z各(ge)軸(zhou)磁(ci)場(chang)的(de)數(shu)字(zi)應(ying)變(bian)化(hua)不(bu)大(da),呈(cheng)現(xian)出(chu)區(qu)域(yu)平(ping)穩(wen)的(de)態(tai)勢(shi)。但(dan)實(shi)際(ji)上(shang),由(you)於(yu)電(dian)子(zi)羅(luo)盤(pan)組(zu)件(jian)本(ben)身(shen)及(ji)係(xi)統(tong)都(dou)會(hui)有(you)噪(zao)聲(sheng),因(yin)此(ci)數(shu)據(ju)線(xian)條(tiao)會(hui)有(you)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de)上(shang)下(xia)抖(dou)動(dong),但(dan)趨(qu)勢(shi)應(ying)是(shi)不(bu)變(bian)的(de),抖(dou)動(dong)的(de)幅(fu)度(du)越(yue)小(xiao),意(yi)味(wei)著(zhe)移(yi)動(dong)路(lu)線(xian)越(yue)穩(wen)定(ding)。
同(tong)理(li),在(zai)油(you)門(men)開(kai)啟(qi)或(huo)關(guan)閉(bi)時(shi),實(shi)際(ji)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)突(tu)波(bo)影(ying)響(xiang)電(dian)路(lu),磁(ci)場(chang)同(tong)樣(yang)會(hui)產(chan)生(sheng)波(bo)動(dong),數(shu)據(ju)線(xian)條(tiao)抖(dou)動(dong)越(yue)小(xiao),也(ye)代(dai)表(biao)電(dian)子(zi)羅(luo)盤(pan)放(fang)置(zhi)的(de)位(wei)置(zhi)比(bi)較(jiao)好(hao),係(xi)統(tong)的(de)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)比(bi)較(jiao)合(he)理(li)。如(ru)圖(tu)1所示,一個內部係統設計正確的無人機,在測試中經曆了四次油門變化,從零加速到100%,但是指向角度、X軸、Y軸、Zzhoucichangdoumeiyouqiangliebodong,zhiyouzaiyoumenkaiqihuoguanbishi,shujuhuiyouxiexudebodong。shuomingzaiyunzuoshidianziluopanbuhuishoudaoxitongneidecichangganraoyingxiang,wurenjijiangyoujiaohaodecaokongxingneng。

圖2:無人機內部係統設計存在問題 油門開啟時磁場出現大幅波動
與圖1相反的,如果無人機內部係統設計存在問題,采用同樣的測試過程後,得出數據圖像會出現明顯的偏離和波動。如圖2所示,圖2中(zhong)下(xia)方(fang)圖(tu)片(pian)的(de)藍(lan)線(xian)代(dai)表(biao)著(zhe)油(you)門(men)力(li)度(du),橘(ju)線(xian)代(dai)表(biao)著(zhe)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)指(zhi)向(xiang)角(jiao)度(du),由(you)於(yu)無(wu)人(ren)機(ji)已(yi)經(jing)被(bei)固(gu)定(ding),因(yin)此(ci)原(yuan)則(ze)上(shang)來(lai)說(shuo)指(zhi)向(xiang)角(jiao)度(du)不(bu)會(hui)因(yin)為(wei)油(you)門(men)的(de)增(zeng)大(da)減(jian)小(xiao)而(er)變(bian)化(hua),但(dan)從(cong)圖(tu)2可以看出,測試中的無人機指向角度發生了明顯偏離,這說明電子羅盤的磁場感應出現了變化。
在圖2中上方圖片可以更清晰的看到,藍線(X軸)、橘線(Y軸)、黃線(Z軸)出現了不同程度的波動,並且Z軸的波動最大,X軸(zhou)次(ci)之(zhi)。有(you)了(le)這(zhe)一(yi)線(xian)索(suo),就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)去(qu)分(fen)析(xi)引(yin)起(qi)磁(ci)場(chang)變(bian)化(hua)的(de)源(yuan)頭(tou)到(dao)底(di)在(zai)哪(na)裏(li),測(ce)試(shi)者(zhe)如(ru)仍(reng)有(you)疑(yi)問(wen),可(ke)訪(fang)問(wen)愛(ai)盛(sheng)科(ke)技(ji)官(guan)網(wang),了(le)解(jie)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)信(xin)息(xi)。
經過以上的檢測過程,如果設計者可以順利找到無人機內部的磁幹擾源,再重複進行一次上述測試,測試得出的數據圖像理應與圖1一yi致zhi,說shuo明ming無wu人ren機ji內nei部bu係xi統tong的de磁ci幹gan擾rao問wen題ti已yi經jing解jie決jue,無wu人ren機ji電dian子zi羅luo盤pan能neng夠gou在zai油you門men變bian化hua時shi穩wen定ding運yun行xing。通tong過guo愛ai盛sheng科ke技ji給gei出chu的de這zhe一yi解jie決jue方fang案an,無wu人ren機ji無wu需xu實shi際ji飛fei行xing即ji可ke在zai前qian期qi進jin行xing問wen題ti篩shai查zha,既ji降jiang低di了le測ce試shi門men檻kan,也ye避bi免mian了le因yin為wei電dian子zi羅luo盤pan無wu法fa正zheng常chang運yun行xing導dao致zhi的de無wu人ren機ji失shi控kong、墜機風險,為行業提供了全新思路。
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