本帖最后由 Fdzy 于 2016-4-15 21:18 编辑
飞机的姿态解算是传感器数据融合出来的:
特技(也叫rate模式 or 直升机模式 or 速率模式 or 手动模式_dji):只用了三轴陀螺仪,会尽量保持飞机当前姿态,比如保持飞机倾斜状态。姿态随时间有偏移的。
悬停(自稳):用了三轴陀螺仪和三轴加速度计,可以比较精确的解算出飞机当前相对于地球参考系的角度,也能在命令改变之前一直保持当前的姿态,姿态是有修正的,命令不变就会一直维持当前姿态,比如松杆时候,飞机维持水平姿态。
定高(althold or XX辅助模式 or dji的普通模式):三轴陀螺仪和三轴加速度计可以计算出飞机相对于地面的各轴夹角,辅助以气压计和z轴加速度计的融合,得到高度的相对变化率,并操作飞机维持给定的变化率,当给定的变化率为零时,飞机高度不变,就是定高。定高是加速度计和气压计甚至飞机姿态一起维持的,会随着时间飘移,因为一般飞控只从气压计中得到相对气压(也就是相对高度)的变化。而环境气压总是有变化的,所以长时间定高基本还是会缓慢上下浮动的(话说回来,续航好几小时的多轴也不多见)。
定点(poshold or loiter or dji的gps模式):在定高基础上引入gps,利用加速度陀螺仪融合得到飞机当前的位移速率,辅助以gps修正,得到一个比较精确的飞机当前绝对位置(即相对于地球的位置,经纬度之类的)和速度(包括速率和方向,指南针有贡献),然后修正飞机,让飞机按照指定的位移速度飞行,当输入的速度为零时,就是定点悬停了。原则上有gps这个起到标定绝对位置的模块,飞机会一直维持在一定范围内。但是我们平时看到的各种钉钉子稳如狗之类的,都是加速度和陀螺仪做主要贡献,因为gps精度是米级的,所以其实飞机并不是纹丝不动的,只是会在imu的滤波下非常缓慢的在一定范围内来回飘。毕竟精度有限(rtk除外)。
综上,各位市面上看到的各种定高定点稳如*的表现,其实都是在基于廉价传感器和优秀算法尽量的让飞机稳定在一定范围内的最终表现。当然由于飞行时间短,gps,气压计,罗盘,imu相互滤波过后的精度也相对够用,所以短时间内表现就是定高很稳,定点如钉子。这也是评价飞控算法的重要指标。
|