Sentido común sobre el control de vuelo
1. Introducción al control de vuelo de UAV
UAV es la abreviatura de Vehículo Aéreo No Tripulado. Está controlado por equipos de control remoto por radio y entre los aviones no tripulados instalados se incluyen helicópteros no tripulados. , aviones de ala fija, aviones multirotor, dirigibles no tripulados y parapentes no tripulados. A grandes rasgos, también incluye aeronaves del espacio cercano (20-100 kilómetros de espacio aéreo), como dirigibles estratosféricos, globos de gran altitud, drones solares, etc. Desde cierta perspectiva, los UAV pueden completar misiones aéreas complejas y diversas tareas de carga en condiciones no tripuladas, y pueden considerarse "robots aéreos". El subsistema de control de vuelo es el sistema central para que los UAV completen todo el proceso de vuelo, incluido el despegue, el vuelo aéreo, la ejecución de la misión y el regreso al sitio de recuperación. El control de vuelo para los UAV es equivalente al papel de un conductor de aeronaves tripuladas. UAV Una de las tecnologías más centrales. El control de vuelo generalmente incluye tres partes: sensores, computadoras a bordo y equipos de servoaccionamiento. Las principales funciones implementadas incluyen la estabilización y el control de la actitud de los UAV, la gestión de equipos de misión de los UAV y el control de emergencia.
2. Características del control de vuelo de los drones
La razón por la que los drones pueden volar de forma autónoma en el aire es que los drones, al igual que los humanos, también tienen un cerebro que puede controlar un cerebro. ¿Avión para volar automáticamente en el cielo? Déjanos responderte a continuación.
Control de vuelo, también llamado piloto automático. Con este piloto automático, puedes controlar una aeronave para que despegue, navegue y aterrice de forma autónoma a través de una computadora o un teléfono móvil en tierra.
¿Qué es el control de vuelo? El control de vuelo es la abreviatura de controlador de vuelo de la aeronave. Dado que es un controlador, también debe haber una microcomputadora o similar para controlar la aeronave. De hecho, además de algunos sensores, el control de vuelo actual se compone de múltiples microcontroladores. Los controladores de vuelo actuales utilizan una IMU, también llamada unidad de medición inercial, que consta de un giroscopio de tres ejes, un acelerómetro de tres ejes, un sensor geomagnético de tres ejes y un barómetro.
Entonces, ¿qué es un giroscopio de tres ejes, qué es un acelerómetro de tres ejes, qué es un sensor geomagnético de tres ejes y un barómetro? ¿Qué papel juegan en el avión? ¿Cuáles son estos tres ejes? Los tres ejes del giroscopio de tres ejes, el acelerómetro de tres ejes y el sensor geomagnético de tres ejes se refieren a la izquierda y la derecha de la aeronave, y los tres ejes en la dirección vertical de la parte delantera y trasera, arriba y abajo, son generalmente representado por XYZ. Las direcciones izquierda y derecha se llaman balanceo en un avión, las direcciones delantera y trasera se llaman cabeceo en un avión y la dirección vertical es el eje Z.
Todo el mundo conoce las peonzas. Básicamente jugaban con ellas cuando eran niños. Es difícil pararse en el suelo sin girar. Solo cuando comienza a girar puede pararse en el suelo. Cuanto más grandes son las ruedas de una bicicleta, más grande es la rueda. Cuanto más pesado es el coche, más estable es. Obviamente se puede sentir una resistencia al girar. Este es el efecto giroscópico. Las personas inteligentes inventaron el giroscopio. . El primer giroscopio era una peonza giratoria de alta velocidad, que estaba fijada en un marco a través de tres ejes flexibles. No importaba cómo giraba el marco exterior, la peonza giratoria de alta velocidad en el medio siempre mantenía la misma actitud.
Datos como el grado de rotación del marco externo se pueden calcular mediante sensores en tres ejes. Debido al alto costo y la compleja estructura mecánica, ahora son reemplazados por giroscopios electrónicos. Las ventajas de los giroscopios electrónicos son su bajo costo, tamaño pequeño y peso liviano, pesan solo unos pocos gramos y su estabilidad y precisión son mayores que las de los giroscopios mecánicos.
Dicho esto, todo el mundo entenderá el papel del giroscopio en el control de vuelo. Mide la inclinación de los tres ejes de XYZ. Entonces, ¿qué hace el acelerómetro de tres ejes? No te preocupes, déjame responderte. Acabo de decir que el giroscopio de tres ejes tiene tres ejes: XYZ. No hace falta decir que el acelerómetro de tres ejes también tiene. tres ejes: XYZ.
Cuando empezamos a conducir, sentiremos un empuje detrás de nosotros. Este empuje es la aceleración es la relación entre el cambio de velocidad y el tiempo en que se produce el cambio. un objeto cambia. , metros por segundo cuadrado. Por ejemplo, cuando un automóvil está parado, su aceleración es 0. Después de arrancar, tarda 10 segundos en pasar de 0 metros por segundo a 10 metros por segundo. automóvil Si un automóvil viaja a una velocidad de 10 metros por segundo, su aceleración es 0. De manera similar, si tarda 10 segundos en desacelerar de 10 metros por segundo a 5 metros por segundo, su aceleración será negativa. El acelerómetro de tres ejes mide la aceleración de los tres ejes del avión, XYZ.
En nuestros viajes diarios, encontramos nuestra orientación a partir de las señales de tráfico o de los recuerdos. El sensor geomagnético detecta el geomagnetismo y es una brújula electrónica que permite al avión conocer su dirección de vuelo, la dirección de su morro. y encuentre la ubicación de la misión y la ubicación del hogar. El barómetro mide la presión atmosférica en la ubicación actual. Todos sabemos que cuanto mayor es la altitud, menor es la presión del aire. Es por eso que el mal de altura ocurre después de Humane Plateau. El barómetro mide la presión del aire en diferentes lugares y calcula la presión. diferencia para obtener la altitud actual, esta es la unidad de medición inercial IMU completa. Su función en la aeronave es detectar cambios en la actitud de la aeronave, como si la aeronave está actualmente inclinada hacia adelante o inclinada hacia la izquierda y hacia la derecha. orientación, altitud y otros datos básicos de actitud. Entonces estos datos están en ¿Cuál es el papel de volar en el aire? La función más básica del control de vuelo es controlar el equilibrio de una aeronave mientras vuela en el aire. La IMU mide los datos del ángulo de inclinación actual de la aeronave percibida y los compila en una señal electrónica. La señal se transmite al microcontrolador dentro del control de vuelo a través de la señal. El microcontrolador es responsable de los cálculos en función de los datos actuales de la aeronave, calcula una dirección de compensación y un ángulo de compensación, y luego compila los datos de compensación en una señal electrónica. lo transmite al mecanismo de dirección o al motor. El motor o mecanismo de dirección luego ejecuta el comando y completa la acción, y luego el sensor detecta que la aeronave está estable y envía los datos en tiempo real al microcontrolador nuevamente. El microcontrolador detiene la señal de compensación, lo que forma un bucle. La mayoría de los controles de vuelo tienen básicamente un bucle interno de 10 HZ, que se actualiza diez veces por segundo.
Esta es la función más básica del control de vuelo. Sin esta función, una vez que se inclina una esquina, el avión perderá rápidamente el equilibrio y provocará un choque. En otras palabras, no podrá medir. su altitud sin barómetro. La posición seguirá acelerando o bajando el acelerador. En segundo lugar, el control de vuelo del ala fija también tiene un sensor de velocidad del aire. El sensor de velocidad del aire generalmente está ubicado en el ala o la nariz, pero no detrás de la hélice. El sensor de velocidad del aire es un sensor que mide la presión del aire de dos maneras. la presión del aire estática, y del otro modo mide la presión de barlovento. Para la presión del aire, el caudal de aire actual se puede calcular calculando la diferencia de presión entre la presión del aire de barlovento y la presión del aire estática, que generalmente es m/s.
Con las funciones más básicas de equilibrio, ajuste de altura y brújula, no basta con que un avión navegue de forma autónoma. Al igual que cuando vamos a un centro comercial, primero necesitamos saber la ubicación del mismo. centro comercial donde se encuentra y luego planifique una ruta según las condiciones del tráfico. Lo mismo ocurre con el control de vuelo. En primer lugar, el control de vuelo necesita conocer su ubicación y luego necesita posicionamiento, que es lo que a menudo llamamos GPS. Ahora existen sistemas de posicionamiento como GPS, Beidou y redes de telefonía móvil. Pero aquí, el posicionamiento de la red de telefonía móvil es lo peor: si el error es bueno, será de decenas de metros, si no, será de miles de metros. Este tipo de error es inaceptable para el control de vuelo. El sistema es anterior y abierto, la mayoría de los sistemas de control de vuelo usan GPS y algunos usan el posicionamiento Beidou.
La precisión es básicamente de 3 metros. Generalmente, es de unos 50 centímetros en áreas abiertas. Debido a interferencias ambientales u obstrucciones por edificios, árboles, etc., el posicionamiento puede ser deficiente y es muy. Es probable que el posicionamiento sea una señal falsa. Por eso no hay uso civil.
3. Por favor dígame, maestro, ¿qué conocimientos necesita tener para hacer un cuadricóptero?
Hola amigos, soy un novato que comenzó con el cuadricóptero hace un mes. Me gustaría compartir mi experiencia al empezar con Bar.
En primer lugar, tienes que dejar claro si quieres comprar equipo para montar un cuadricóptero, hacer tu propio control de vuelo o montar un cuadricóptero por completo.
1. Si Si quieres comprar todo el equipo, lee la guía, escuela secundaria. Se puede ensamblar con éxito desde el nacimiento. Puedes pasar de cero a volar sin problemas después de 2 semanas de estudio dedicado
2. Si quieres crear tu propio control de vuelo, necesitas al menos un estudio profundo de conocimientos de programación de microcontroladores, matemáticas avanzadas, y teoría de control; específicamente, algoritmo de fusión de actitudes y algoritmo de control PID, el tiempo depende del talento y la base. Es más difícil
3. Si eres completamente bricolaje, en teoría puedes fabricar ESC y motores tú mismo, pero esto requiere una serie de conocimientos electrónicos básicos, como electrónica analógica, electrónica digital, análisis de circuitos, etc. , que está al nivel de un maestro.