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幾種飛控的姿態(tài)解算算法
態(tài)度解決方案是飛行控制的基礎(chǔ)和重要部分。估計(jì)的姿態(tài)將被釋放給姿態(tài)控制器以控制飛行穩(wěn)定性,這是飛行穩(wěn)定性的重要保證。關(guān)于姿勢計(jì)算的基本知識(shí),我不會(huì)在這里詳細(xì)描述,有很多關(guān)于此的在線信息。目前智能傳感器是國際上傳感器研究的熱點(diǎn)和前沿,國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)向微型化、集成化發(fā)展的主要瓶頸是我國IC與Mems技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈能力不足,不論是在技術(shù)素質(zhì)、生產(chǎn)能力還是在生產(chǎn)規(guī)模方面與先進(jìn)技術(shù)相比差距都比較大。主要是掌握坐標(biāo)系的概念,幾種描述方法的姿態(tài)角(歐拉角,四元數(shù),旋轉(zhuǎn)矩陣)。姿態(tài)計(jì)算的難點(diǎn)主要在于通常用于消費(fèi)級(jí)飛行控制的慣性傳感器都是MEMS器件,精度相對(duì)較差。同時(shí),陀螺儀,加速度計(jì)和地磁儀的單傳感器無法獲得滿意的姿態(tài)角信息,因此需要一些融合算法來進(jìn)行姿態(tài)估計(jì)。很多人都有這個(gè)問題,也就是說,沒有辦法確定所獲角度的準(zhǔn)確性。慣性導(dǎo)航的精度在很大程度上取決于組件(主要是陀螺儀)的精度。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)重要的要求是陀螺儀和加速度計(jì)。我不知道小范圍的是什么。在陀螺儀精度方面,它通常是機(jī)械陀螺儀(靜電,柔性)>激光>光纖>微機(jī)械。簡而言之,重要的是選擇具有合適精度的陀螺儀和加速度計(jì)。
加速度計(jì),是準(zhǔn)確測量運(yùn)輸體線瞬時(shí)速度的儀表盤。加速度計(jì)由檢驗(yàn)品質(zhì)、支撐板、電阻器、彈黃、液壓阻尼器和罩殼構(gòu)成。在選材上,電阻式應(yīng)變傳感器存在輸出信號(hào)微弱、線性度不好的問題,電感式傳感器不適用于高頻動(dòng)態(tài)測量。加速度計(jì)是用于檢測線形瞬時(shí)速度的這種控制器,相對(duì)性于電子陀螺儀,它具備長期平穩(wěn)的特性。但由于遭受作用力的危害,短期內(nèi)里會(huì)有噪音。石英加速度計(jì)作用做為關(guān)鍵的慣性力儀表盤,用在慣性導(dǎo)航和慣性力制導(dǎo)系統(tǒng)中,與陸空天運(yùn)質(zhì)粒載體的無人駕駛及高新技術(shù)裝備的高精制導(dǎo)聯(lián)系在一起。此刻的加速度計(jì)全部都很價(jià)格昂貴,使別的行業(yè)對(duì)它非常少問津。
加速度計(jì)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),它不依賴任何外部信號(hào),通過測量物體速度隨時(shí)間的變化節(jié)律,就可以計(jì)算出物體的準(zhǔn)確位置。加速度計(jì)主要依靠測量極低溫度下的超冷原子運(yùn)動(dòng)來工作。不斷提升公司核心競爭力,為廣大客戶提供高質(zhì)量的慣性導(dǎo)航產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)。在超冷狀態(tài)下,冷原子就像物質(zhì)和波一樣,表現(xiàn)為“”方式。若要確保測量的準(zhǔn)確度,必須使原子處于超冷狀態(tài),用力學(xué)來描述其運(yùn)動(dòng)方式,也就是所謂的干涉儀。為使原子足夠冷并探測它們的特性,該公司歷時(shí)3年研制出一種用于冷原子傳感器的通用激光系統(tǒng),為加速度測量提供了光學(xué)標(biāo)尺。研究人員表示,他們已研制出能夠在3個(gè)平面進(jìn)行測量的升級(jí)產(chǎn)品,即可以實(shí)時(shí)測定物體在全球任何地點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
此外,加速度計(jì)不僅可用于大型車輛、船只的導(dǎo)航,還可應(yīng)用在尋找暗能量和引力波等基礎(chǔ)科學(xué)的研究上。在計(jì)算世界中,IBM和蘋果公司最近在筆記本電腦中開始使用加速度計(jì)來保護(hù)硬盤免受損壞。由于加速度計(jì)工作時(shí)不需要依賴全球定位導(dǎo)航,就能夠確定地球上任何地方的準(zhǔn)確位置,使其成為“天生”的防干擾導(dǎo)航裝置??梢哉f,擁有了“導(dǎo)航權(quán)”,就能確保己方軍事行動(dòng)的安全自由,打亂和破壞敵方軍事行動(dòng)的安全自由。