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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和重要部分。估計的姿態(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。關于姿勢計算的基本知識,我不會在這里詳細描述,有很多關于此的在線信息。目前智能傳感器是國際上傳感器研究的熱點和前沿,國內傳感器產業(yè)向微型化、集成化發(fā)展的主要瓶頸是我國IC與Mems技術產業(yè)鏈能力不足,不論是在技術素質、生產能力還是在生產規(guī)模方面與先進技術相比差距都比較大。主要是掌握坐標系的概念,幾種描述方法的姿態(tài)角(歐拉角,四元數,旋轉矩陣)。姿態(tài)計算的難點主要在于通常用于消費級飛行控制的慣性傳感器都是MEMS器件,精度相對較差。同時,陀螺儀,加速度計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行姿態(tài)估計。很多人都有這個問題,也就是說,沒有辦法確定所獲角度的準確性。慣性導航的精度在很大程度上取決于組件(主要是陀螺儀)的精度。慣性導航系統(tǒng)重要的要求是陀螺儀和加速度計。我不知道小范圍的是什么。在陀螺儀精度方面,它通常是機械陀螺儀(靜電,柔性)>激光>光纖>微機械。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。
加速度計,是準確測量運輸體線瞬時速度的儀表盤。加速度計由檢驗品質、支撐板、電阻器、彈黃、液壓阻尼器和罩殼構成。在選材上,電阻式應變傳感器存在輸出信號微弱、線性度不好的問題,電感式傳感器不適用于高頻動態(tài)測量。加速度計是用于檢測線形瞬時速度的這種控制器,相對性于電子陀螺儀,它具備長期平穩(wěn)的特性。但由于遭受作用力的危害,短期內里會有噪音。石英加速度計作用做為關鍵的慣性力儀表盤,用在慣性導航和慣性力制導系統(tǒng)中,與陸空天運質粒載體的無人駕駛及高新技術裝備的高精制導聯(lián)系在一起。此刻的加速度計全部都很價格昂貴,使別的行業(yè)對它非常少問津。
加速度計是一個獨立的系統(tǒng),它不依賴任何外部信號,通過測量物體速度隨時間的變化節(jié)律,就可以計算出物體的準確位置。加速度計主要依靠測量極低溫度下的超冷原子運動來工作。不斷提升公司核心競爭力,為廣大客戶提供高質量的慣性導航產品、解決方案和服務。在超冷狀態(tài)下,冷原子就像物質和波一樣,表現為“”方式。若要確保測量的準確度,必須使原子處于超冷狀態(tài),用力學來描述其運動方式,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標尺。研究人員表示,他們已研制出能夠在3個平面進行測量的升級產品,即可以實時測定物體在全球任何地點的準確位置。
此外,加速度計不僅可用于大型車輛、船只的導航,還可應用在尋找暗能量和引力波等基礎科學的研究上。在計算世界中,IBM和蘋果公司最近在筆記本電腦中開始使用加速度計來保護硬盤免受損壞。由于加速度計工作時不需要依賴全球定位導航,就能夠確定地球上任何地方的準確位置,使其成為“天生”的防干擾導航裝置??梢哉f,擁有了“導航權”,就能確保己方軍事行動的安全自由,打亂和破壞敵方軍事行動的安全自由。