無人機本身是個非常綜合性的系統。就基本的核心的飛行控制部分來說,一般包括內環和外環。內環負責控制飛機的姿態,外環負責控制飛機在三維空間的運動軌跡。
高端的無人機,依靠高精度的 加速度計和激光陀螺等先進的 傳感器(現在流行的都是基于捷連慣導而不是平臺式),計算維持飛機的姿態。低端的型號則用一些 MEMS器件來做姿態估算。但它們的數學原理基本是相同的。具體的算法根據硬件平臺的能力,可能采用離散余弦矩陣/四元數/雙子樣/多子樣....
高端的無人機, AHRS/IMU采用的基本都是民航或者軍用的著名產品。例如全球鷹的利頓LN-100G/LN-200等。這些系統價格昂貴但精密,內部往往是零鎖激光陀螺之類。例如LN-100G的GPS-INS組合,即使丟失GPS,靠慣性器件漂移仍可以控制在120m/min。
低端的無人機就沒那么精密講究了,一般都依賴 GPS等定位系統來進行外環控制,內環用MEMS陀螺和加速度計進行姿態估算。
如果把無人機看成一個完整的系統,那么還需要很多其他支持,例如任務規劃,地面跟蹤等等 ....
進行無人機編程,得看你具體是指哪方面。如果是飛控系統,你得需要比較扎實的數學知識,對各種矩陣運算 /控制率什么的有深刻的了解。如果只是希望現有的帶飛控的平臺去做一些任務,那么需要根據具體的平臺來考慮。有些平臺提供了任務編輯器,甚至更靈活的任務腳本。
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