無人機本身是個非常綜合性的系統(tǒng)。就基本的核心的飛行控制部分來說,一般包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)。內(nèi)環(huán)負責控制飛機的姿態(tài),外環(huán)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(xiàn)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(tài)。低端的型號則用一些 MEMS器件來做姿態(tài)估算。但它們的數(shù)學原理基本是相同的。具體的算法根據(jù)硬件平臺的能力,可能采用離散余弦矩陣/四元數(shù)/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(chǎn)品。例如全球鷹的利頓LN-100G/LN-200等。這些系統(tǒng)價格昂貴但精密,內(nèi)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(tǒng)來進行外環(huán)控制,內(nèi)環(huán)用MEMS陀螺和加速度計進行姿態(tài)估算。
如果把無人機看成一個完整的系統(tǒng),那么還需要很多其他支持,例如任務規(guī)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(tǒng),你得需要比較扎實的數(shù)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(xiàn)有的帶飛控的平臺去做一些任務,那么需要根據(jù)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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