Heutzutage hat die UAV mit der Entwicklung von Chip-, künstlicher Intelligenz- und Big-Data-Technologie den Trend zu Intelligenz, Terminal und Clustering eingeschlagen. Eine große Anzahl von Fachkräften in den Bereichen Automatisierung, mechanische Elektronik, Informationstechnik und Mikroelektronik wurde in die Forschung und Entwicklung von UAVs investiert. In wenigen Jahren sind UAVs von militärischen Anwendungen, die weit entfernt von der Sicht der Menschen waren, in die Haushalte der normalen Menschen geflogen. Es ist unbestreitbar, dass die Entwicklung der Flugsteuerungstechnologie der größte Treiber für die Veränderungen der UAVs in diesem Jahrzehnt ist.

Flugsteuerung ist die Abkürzung für Flugsteuerungssystem, das als das Gehirn des Flugzeugs angesehen werden kann. Das Flugsteuerungssystem wird hauptsächlich zur Fluglagenregelung und Navigation verwendet. Für die Flugsteuerung ist es notwendig, den aktuellen Zustand des Flugzeugs zu kennen, wie z. B. dreidimensionale Position, dreidimensionale Geschwindigkeit, dreidimensionale Beschleunigung, Drei-Achsen-Winkel und Drei-Achsen-Winkelgeschwindigkeit. Es gibt insgesamt 15 Zustände. Das aktuelle Flugsteuerungssystem verwendet ein IMU, auch bekannt als Inertial Measurement Unit, das aus einem Drei-Achsen-Gyroskop, einem Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser, einem Drei-Achsen-geomagnetischen Sensor und einem Barometer besteht. Was ist also ein Drei-Achsen-Gyroskop, ein Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser, ein Drei-Achsen-geomagnetischer Sensor und ein Barometer? Welche Rolle spielen sie im Flugzeug? Was sind die drei Achsen?

Die drei Achsen des Drei-Achsen-Gyroskops, des Drei-Achsen-Beschleunigungsmessers und des Drei-Achsen-geomagnetischen Sensors beziehen sich auf die linke und rechte Seite des Flugzeugs sowie auf die vertikale Auf- und Abwärtsrichtung in der Vorder- und Rückrichtung, die im Allgemeinen durch XYZ dargestellt werden. Die linke und rechte Richtung im Flugzeug wird als Rollen bezeichnet, die Vorder- und Rückrichtung im Flugzeug wird als Nicken bezeichnet, und die vertikale Richtung ist die Z-Achse. Es ist für ein Gyroskop schwierig, auf dem Boden zu stehen, wenn es sich nicht dreht. Nur wenn es sich dreht, steht es auf dem Boden. Dies ist der Gyro-Effekt. Nach dem Gyro-Effekt erfanden kluge Leute ein Gyroskop. Das früheste Gyroskop war ein sich mit hoher Geschwindigkeit drehendes Gyroskop, das durch drei flexible Achsen in einem Rahmen fixiert war. Egal wie sich der äußere Rahmen dreht, das sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Gyroskop in der Mitte behält immer eine Haltung bei. Die Daten wie der Grad der Drehung des äußeren Rahmens können über die Sensoren auf den drei Achsen berechnet werden.

Aufgrund seiner hohen Kosten und der komplexen mechanischen Struktur wird es jetzt durch das elektronische Gyroskop ersetzt. Die Vorteile des elektronischen Gyroskops sind geringe Kosten, geringe Größe und geringes Gewicht, nur wenige Gramm, und seine Stabilität und Genauigkeit sind höher als die des mechanischen Gyroskops. Wenn Sie dies sagen, werden Sie die Rolle des Gyroskops in der Flugsteuerung verstehen. Es wird verwendet, um die Neigung der drei XYZ-Achsen zu messen.

Was macht also der Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser? Es wurde gerade gesagt, dass das Drei-Achsen-Gyroskop die drei Achsen von XYZ sind. Jetzt versteht es sich von selbst, dass der Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser auch die drei Achsen von XYZ ist. Wenn wir mit dem Fahren beginnen, spüren wir einen Schub hinter uns. Dieser Schub ist die Beschleunigung. Beschleunigung ist das Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung zur Zeit des Auftretens dieser Änderung. Es ist eine physikalische Größe, die die Geschwindigkeit der Objektänderung beschreibt. Jede Sekunde der Meter. Wenn beispielsweise ein Auto angehalten wird, beträgt seine Beschleunigung 0. Nach dem Start dauert es 10 Sekunden von 0 Metern pro Sekunde auf 10 Meter pro Sekunde. Dies ist die Beschleunigung des Autos. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 10 Metern pro Sekunde fährt, beträgt seine Beschleunigung 0. Wenn es sich ebenfalls 10 Sekunden lang verlangsamt, von 10 Metern pro Sekunde auf 5 Meter pro Sekunde, ist seine Beschleunigung negativ. Der Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser wird verwendet, um die Beschleunigung der drei Achsen des Flugzeugs XYZ zu messen.

Unser tägliches Reisen basiert auf Wahrzeichen oder Erinnerungen, um unsere eigene Richtung zu finden. Der geomagnetische Sensor ist ein geomagnetischer Sensor, der ein elektronischer Kompass ist. Er kann dem Flugzeug seine Flugrichtung, die Nasenrichtung, mitteilen und die Position der Mission und des Zuhauses finden. Das Barometer wird verwendet, um den Luftdruck an der aktuellen Position zu messen. Es ist bekannt, dass je höher die Höhe, desto niedriger der Druck. Aus diesem Grund haben Menschen nach der Ankunft auf dem Plateau Höhenreaktionen. Das Barometer ermittelt die aktuelle Höhe, indem es den Druck an verschiedenen Positionen misst und die Druckdifferenz berechnet. Dies ist die gesamte IMU-Inertialmesseinheit. Sie spielt eine Rolle im Flugzeug, um die Änderung der Flugzeuglage zu erfassen, z. B. ob sich das Flugzeug derzeit nach vorne oder nach links und rechts neigt. Welche Rolle spielen die grundlegendsten Lagendaten wie Nasenorientierung und Höhe in der Flugsteuerung?

Die grundlegendste Funktion der Flugsteuerung ist es, das Gleichgewicht eines Flugzeugs beim Fliegen in der Luft zu steuern, das von IMU gemessen wird, die aktuellen Neigungsdaten des Flugzeugs zu erfassen und sie über den Compiler in ein elektronisches Signal zu kompilieren. Das Signal wird über die neue Zeit des Signals an den Mikrocontroller im Inneren der Flugsteuerung übertragen. Der Mikrocontroller ist für die Berechnung zuständig. Entsprechend den aktuellen Daten des Flugzeugs berechnet er eine Kompensationsrichtung und einen Winkel und kompiliert dann die Kompensationsdaten in ein elektronisches Signal. Es wird an das Lenkgetriebe oder den Motor übertragen. Der Motor oder das Lenkgetriebe führt den Befehl aus, um die Kompensationsaktion abzuschließen. Dann erfasst der Sensor, dass das Flugzeug stabil ist, und sendet die Echtzeitdaten erneut an den Mikrocontroller. Der Mikrocontroller stoppt das Kompensationssignal, wodurch ein Zyklus entsteht. Die meisten Flugsteuerungen haben im Grunde interne Zyklen von 10 Hz, d. h. 10 Aktualisierungen pro Sekunde.

Dies ist die grundlegendste Funktionsanwendung von IMU im Flugsteuerungssystem. Ohne diese Funktion verliert das Flugzeug, sobald ein Winkel geneigt ist, schnell das Gleichgewicht und verursacht einen Absturz.