自动悬停的意思就是将无人(rén)机固定(dìng)在预设的高度位置与水平位置上,其实也就是一组三维座标。不过,无人机是如何知(zhī)道自己的(de)位(wèi)置的呢?其实说起来也(yě)很简单,高度一般来说是通(tōng)过超声波传感器(测量与地面的(de)距离,比较少见)或者是(shì)气压(yā)计(高度会影(yǐng)响大气压的变化)来(lái)测量的,而水平位置的座(zuò)标则由GPS模块来确定。
当然(rán),GPS也可(kě)以提供高(gāo)度信息,但对于主流(liú)的无人机(jī)来说,更倾向于(yú)使用气压计,因为低成本的(de)GPS的(de)数据刷新率太低(dī),在(zài)高速运动的(de)时候数据滞后会导致(zhì)无人机高度(dù)跌落。
除了GPS模式来定位外,无人(rén)机(jī)还有一种“姿(zī)态模(mó)式”,依靠的是内(nèi)部的IMU(惯性测量单元,实际上(shàng)就是(shì)一组陀螺仪(yí)+加(jiā)速(sù)度计传感器)来识别自身的飞行状态和相对(duì)位移。
智能调节(jiē)系(xì)统消除外界干扰
通过各种传感器知道自己的高(gāo)度与(yǔ)水平位置之后,无人机要如何悬停在这个预设的(de)位置上呢(ne)?这其实就是一套(tào)负反馈自动控制系统(意思就是(shì)偏(piān)离预(yù)设值就自(zì)动调整回来)。
以GPS模式(shì)为例(lì),当无人机受到(dào)外界影响,高度有升高或者降低的(de)趋势时,控制(zhì)单元(yuán)就调节马(mǎ)达的功率进行反方向运动补偿(cháng);如果无人(rén)机有被(bèi)风横向吹离悬停(tíng)位(wèi)置的趋势,控制单(dān)元可(kě)以(yǐ)启动侧飞模(mó)式与之抵消——这些反应都是比较快的,只要外界影响不是大得离谱(专(zhuān)业多轴无人机一般抗四级风(fēng)没有问题),专业的无人(rén)机都可以应付,你所看到的(de)就是它稳稳地定在那里没有动。
在天气不(bú)是很好,GPS搜星困(kùn)难的时候,姿态模式就派上(shàng)用场(chǎng)了。依靠无人机(jī)内(nèi)部的IMU单元,系(xì)统可以(yǐ)识别当前的飞行(háng)姿态,进(jìn)行自动平衡补偿,同样可以实现高(gāo)度(dù)和水(shuǐ)平位置的锁定。
无人机悬停精(jīng)度(dù)如何(hé)?
一(yī)般来说,万元(yuán)以下的发烧玩家级(jí)无人机可以实现误(wù)差在垂直0.8米、水平2.5米精度范围内自动(dòng)悬停(tíng),其他机(jī)型(xíng)的悬停(tíng)精度在产(chǎn)品参数表中都有标(biāo)明(míng)。当然,这个级别的无(wú)人机也(yě)具备(bèi)“专(zhuān)家模式”,你(nǐ)可以通过手动来进行高精度的微调。2000元级的无人机也有(yǒu)带GPS系统(tǒng)的机型,可以实现(xiàn)智(zhì)能悬停,当然稳定性会比发烧级要(yào)差一些(xiē);800~1000元(yuán)级别的机型(xíng),一(yī)般还是可以(yǐ)依靠IMU单元来实现悬停,精度(dù)和(hé)稳定度则更差(chà)一些;至于更入门的娱乐机型——就只能靠你灵巧的双手(shǒu)来稳住(zhù)了。

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