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  mm13981nk47 2018-01-01 00:00:00

  加速度計(jì)用于測(cè)量加速度。借助一個(gè)三軸加速度計(jì)可以測(cè)得一個(gè)固定平臺(tái)相對(duì)地球表面的運(yùn)動(dòng)方向，但是一旦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，情況就會(huì)變得復(fù)雜的多。如果平臺(tái)做自由落體，加速度計(jì)測(cè)得的加速度值為零。如果平臺(tái)朝某個(gè)方向做加速度運(yùn)動(dòng)，各個(gè)軸向加速度值會(huì)含有重力產(chǎn)生的加速度值，使得無(wú)法獲得真正的加速度值。例如，安裝在60度橫滾角飛機(jī)上的三軸加速度計(jì)會(huì)測(cè)得2G的垂直加速度值，而事實(shí)上飛機(jī)相對(duì)地區(qū)表面是60度的傾角。因此，單獨(dú)使用加速度計(jì)無(wú)法使飛機(jī)保持一個(gè)固定的航向。 陀螺儀測(cè)量機(jī)體圍繞某個(gè)軸向的旋轉(zhuǎn)角速率值。使用陀螺儀測(cè)量飛機(jī)機(jī)體軸向的旋轉(zhuǎn)角速率時(shí)，如果飛機(jī)在旋轉(zhuǎn)，測(cè)得的值為非零值，飛機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量的值為零。因此，在60度橫滾角的飛機(jī)上的陀螺儀測(cè)得的橫滾角速率值為零，同樣在飛機(jī)做水平直線飛行時(shí)，角速率值為零?？梢酝ㄟ^(guò)角速率值的時(shí)間積分來(lái)估計(jì)當(dāng)前的橫滾角度，前提是沒(méi)有誤差的累積。陀螺儀測(cè)量的值會(huì)隨時(shí)間漂移，經(jīng)過(guò)幾分鐘甚至幾秒鐘定會(huì)累積出額外的誤差來(lái)，而Z終會(huì)導(dǎo)致對(duì)飛機(jī)當(dāng)前相對(duì)水平面橫滾角度完全錯(cuò)誤的認(rèn)知。因此，單獨(dú)使用陀螺儀也無(wú)法保持飛機(jī)的特定航向。 一言以蔽之，加速度計(jì)在較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量值（確定飛機(jī)航向）是正確的，而在較短時(shí)間內(nèi)由于信號(hào)噪聲的存在，而有誤差。陀螺儀在較短時(shí)間內(nèi)則比較準(zhǔn)確而較長(zhǎng)時(shí)間則會(huì)有與漂移而存有誤差。因此，需要兩者（相互調(diào)整）來(lái)確保航向的正確。 即使使用了兩者，也只可以用于測(cè)得飛機(jī)的俯仰和橫滾角度。對(duì)于偏航角度，由于偏航角和重力方向正交，無(wú)法用加速度計(jì)測(cè)量得到，因此還需要采用其他設(shè)備來(lái)校準(zhǔn)測(cè)量偏航角度的陀螺儀的漂移值。校準(zhǔn)的設(shè)備可以使用磁羅盤(pán)計(jì)（電子磁羅盤(pán)，對(duì)磁場(chǎng)變化和慣性力敏感）或者GPS。 GPS數(shù)據(jù)更新較慢（1Hz到10Hz），并且短時(shí)間內(nèi)存在誤差?？梢灾挥肎PS就可在地磁平穩(wěn)的時(shí)間內(nèi)，在地面跟蹤較為穩(wěn)定和慢速的飛行器。 慣性導(dǎo)航單元（IMU）組合（融合）來(lái)自兩個(gè)或以上的傳感器（例如陀螺儀、加速度計(jì)、磁場(chǎng)計(jì)和/或GPS）信息用于飛機(jī)相對(duì)地球的航向矢量和速度矢量。這種融合算法相當(dāng)復(fù)雜，同時(shí)還需要對(duì)這些電子器件固有的測(cè)量噪聲進(jìn)行特殊濾波，因此市場(chǎng)上具有還算過(guò)得去的參數(shù)，“廉價(jià)”的IMU的價(jià)格也要 1000至5000美元。 紅外水平感應(yīng)輔助導(dǎo)航儀價(jià)格便宜，只要有水平清晰的視覺(jué)，它工作良好。不幸的是，山峰、云層、煙霧和建筑等會(huì)影響其水平視覺(jué)。 Z后，用于UAV的導(dǎo)航器的設(shè)計(jì)技巧（設(shè)計(jì)方案）依賴于使用目的、經(jīng)費(fèi)預(yù)算和傳感器數(shù)據(jù)融合計(jì)算、卡爾曼濾波的便利性等方面。（勁鷹無(wú)人機(jī)）

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