关于三轴陀螺的平衡仪

nkzmh

有人能解释一下平衡仪的原理吗？是指采用三轴陀螺仪的那种，如HeliCommand和KDS Flymentor。

看似内部是三个高速旋转陀螺，分别负责Aileron、Elevator、Rudder。但这些陀螺都只能保持方位，又它们又如何识别并保持水平呢？

莫非内部还有一个重力感应装置，来确定水平吗？但如果有重力感应装置的话，负责水平的两只陀螺(Aileron、Elevator)又有什么用呢？

X38

我只听说kds的平衡仪里面 有3个感应器 而且带了 陀螺仪  和 混控功能 ,...

cappuccinojp

其实  这个不能算 完全的平衡仪   不过能起到一定的平衡效果
3轴陀螺仪 起到的是 安之前的 姿态 水平参考 来调整机器的动向  能起到一定的稳定作用 但不能完全座位平衡仪来使用

tristone

原帖由 nkzmh 于 2009-9-29 02:53 发表
有人能解释一下平衡仪的原理吗？是指采用三轴陀螺仪的那种，如HeliCommand和KDS Flymentor。

看似内部是三个高速旋转陀螺，分别负责Aileron、Elevator、Rudder。但这些陀螺都只能保持方位，又它们又如何识别并保持 ...

陀螺仪初始化的时候必须保持水平，因为它会记下这个位置，作为它所知道的“水平”。因为它的传感器能够感知到三个轴的转动，所以通过积分能够知道偏移量，然后计算出反向补偿，修正回到水平。这个和锁尾陀螺仪的原理是一样的，不同之处只不过是多了两个轴而已。

现在模型用的陀螺仪，很少有用“高速旋转”的机械陀螺了，大多数是用高速震荡的晶体或者微米级别尺寸的微机械来感知运动。


HeliCommand好像是用红外传感器的。因为大地和天空的红外特征不同，所以能够通过用检测地平线的方式保持水平。

tristone

原帖由 cappuccinojp 于 2009-9-29 09:17 发表
其实  这个不能算 完全的平衡仪   不过能起到一定的平衡效果
3轴陀螺仪 起到的是 安之前的 姿态 水平参考 来调整机器的动向  能起到一定的稳定作用 但不能完全座位平衡仪来使用

当然可以。这个就是平衡仪。

三轴陀螺/积分的平衡仪的缺点是会有积分误差，随着时间累计。

nkzmh

原帖由 tristone 于 2009-9-29 09:33 发表



当然可以。这个就是平衡仪。

三轴陀螺/积分的平衡仪的缺点是会有积分误差，随着时间累计。

如果想长时间平衡飞行，这种平衡仪是否能够达到？
我的计划是用它来做航拍和FPV的，如果自身没有主动识别水平的机制，只靠“记忆”之前的位置，那么有点担心长时间飞行的平衡效果会因误差的积累而改变，比如飞10分钟、20分钟？

nkzmh

原帖由 cappuccinojp 于 2009-9-29 09:17 发表
其实  这个不能算 完全的平衡仪   不过能起到一定的平衡效果
3轴陀螺仪 起到的是 安之前的 姿态 水平参考 来调整机器的动向  能起到一定的稳定作用 但不能完全座位平衡仪来使用

红外线平衡仪像Co-Pilot II，能够自己辨别水平么？

tristone

原帖由 nkzmh 于 2009-9-29 13:00 发表

红外线平衡仪像Co-Pilot II，能够自己辨别水平么？

可以，但是比较难调，最好有老手帮忙。

另外多说两句。航拍据说最好用红外平衡仪，因为三轴陀螺+光电传感器的平衡仪就像玩具，高空的效果很差。另外您好像玩450的时间不长，建议您先不要考虑航拍或者FPV。这个是无底洞（450的投入可能只相当于1%），您最好先玩一段时间450再慎重考虑。真的玩FPV，直升机貌似不合适，最好是固定翼。航拍，450也不行，需要600以上的大飞机。

nkzmh

原帖由 tristone 于 2009-9-29 13:14 发表


可以，但是比较难调，最好有老手帮忙。

另外多说两句。航拍据说最好用红外平衡仪，因为三轴陀螺+光电传感器的平衡仪就像玩具，高空的效果很差。另外您好像玩450的时间不长，建议您先不要考虑航拍或者FPV。这个 ...

谢谢你每次耐心的解答，对新手非常有帮助！

那么FPV以后再考虑。我是想在KDS平衡仪或其他几款1000－2000元价位上的平衡仪，希望能达到长时间＋高空平衡，如20米以上的高空，悬停10分钟以上。能否请兄弟解答一下这些疑惑：

1、KDS的“水平位置设定”，是要在飞行的过程中由我自己先悬停好，然后平衡仪才能继续“保持”这个水平状态吗？还是在地面设定好“水平”，甚至在家里设定好，拿出去就可以随便起飞了呢？

2、KDS的性价比突出，但不知在高空（20米,2级以下风）能否达到10分钟的平衡，因为按我理解KDS既然没有水平识别能力，靠记“记忆的水平位置”，晃来晃去之后难免有误差吧？
3、HeliCommand 3D也是三轴陀螺仪的，它是否也不具备水平识别能力呢？它有红外水平感应吗？

4、对于红外线平衡仪，像Co-Pilot II之类，能否实现很高空平衡？像30米、50米，随着地面距离的增加，红外平衡效果是否会显著下降？大约能保持到多少米高度？

5、那些搞航拍的，动辙上到200米海拔，使用的又是什么平衡仪呢？

希望兄弟能帮助推荐一下，小弟感谢在先！！！

[ 本帖最后由 nkzmh 于 2009-9-29 16:28 编辑 ]

tristone

原帖由 nkzmh 于 2009-9-29 16:23 发表


谢谢你每次耐心的解答，对新手非常有帮助！

我是想在KDS平衡仪或其他几款1000－2000元价位上的平衡仪，希望能达到长时间＋高空平衡，如20米以上的高空，悬停10分钟以上。能否请兄弟解答下面这些疑惑：

1、 ...

首先要告诉您我没有玩过平衡仪，不过对航拍和FPV比较感兴趣所以在航拍板块潜了相当一段时间的水。所以我的理解都是根据自己已有的知识和潜水听到的别人的经验。

KDS的平衡仪和HeliCommand的三轴平衡陀螺仪基本差不多，低空的性能还可以，主要是因为有光电传感器检测相对地面的运动，但是飞高了光电传感器就没用了。其实这些平衡仪面对的主要挑战不是不水平，而是漂移（其实也可以说是轻微的不水平造成的）。因为有细小的不水平，或者受风的影响，平衡仪控制的飞机免不了要漂，红外的也不例外。三轴陀螺的只要在地面初始化完成，基本就可以保持平衡了，积分误差在十几分钟的飞行当中应该可以忽略不计。

红外平衡仪的优势在高空。因为高空没有地面附近复杂的红外干扰，所以稳定性好。相应的缺点是在低空效果不好，室内根本不能用。但是航拍用红外的居多，因为看重高空性能，最主要是防抖。

450航拍不现实的地方在于载重量。极限载重800到1000克，实用载重估计在400克以下，很难装载像样的摄影、传输和稳定电子设备。另外空载飞行10分钟以上都困难，更别说带着沉重的负载了（机动性差很容易炸鸡）。

tristone

另外提一句，我看到的CoPilot平衡仪好像要么不支持CCPM，要么是自带接收机（PPM）的。这个容易理解，因为平衡仪是操纵斜盘的，从控接收到混控好的CCPM控制信号，然后再解开，再混控……肯定很麻烦。各种平衡仪，都有各自的短处，目前还没看到一个各方面都满意的。

KDS的平衡仪，新手买一个减少炸鸡还不错，搞航拍不现实。

nkzmh

原帖由 tristone 于 2009-9-29 17:05 发表
另外提一句，我看到的CoPilot平衡仪好像要么不支持CCPM，要么是自带接收机（PPM）的。这个容易理解，因为平衡仪是操纵斜盘的，从控接收到混控好的CCPM控制信号，然后再解开，再混控……肯定很麻烦。各种平衡仪，都有 ...

谢谢你的分析和解答，仔细学习了，以后还请多指教！：）