MEMS传感器在无人机中有何作用?

时间:2016-08-19

    MEMS传感器主要用来提供无人机的稳定控制和辅助导航。无人机之所以能悬停,可以做空拍,是因为MEMS传感器可以检测无人机在飞行过程中的俯仰角和滚转角变化,在检测到角度变化后,就可以控制马达向相反的方向转动,进而达到稳定的效果。


    至于用MEMS传感器测量角度变化,一般要选择组合传感器,既不能单纯依赖加速度计,也不能只使用陀螺仪,这是因为每种传感器都有一定的局限性。
    例如陀螺仪输出的是角速度,要透过积分才能获得角度,但是即使在零输入状态时,陀螺依然是有输出的,它的输出是白色杂讯和慢变随机函数的叠加,因此,在积分的过程中,必然会引进累计误差,积分时间越长,误差就越大。
    这就需要加速度计来校正陀螺仪,因为加速度计可以利用力的分解原理,透过重力加速度在不同轴向上的分量来判断倾角。由于没有积分误差,所以加速度计在相对静止的条件下可以校正陀螺仪的误差。但在运动状态下,加速度计输出的可信度就会下降,因为它测量的是重力和外力的合力。较常见的演算法就是利用互补滤波,结合加速度计和陀螺仪的输出来算出角度变化。

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