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惯性导航是一种无源导航不需要向外部辐射或接收信号源就能自主进行确定自己在什么地方的一种导航方法。
惯性导航主要由惯性器件计算实现惯性器件包括陀螺仪和加速度计。一般来说惯性器件与导航物体固连加速度计测量物体运动的加速度已知初始状态(速度和位置)加速度不断积分就可以计算出每个时刻速度和位置就是这么简单的道理计算出速度位置进行导航。 四轴结构
四轴飞行器在空间上有6个自由度分别是沿3个坐标轴进行平动和转动通过对四个旋翼的转速控制来实现6个自由度方向的运动姿态分别为垂直升降、俯仰角度、前后飞行、横滚角度、左右侧向飞行。 四轴飞行器机体结构有“X”型和“”型两种我们通过“X”型进行飞行控制的讲解 螺旋桨转动产生的力除了垂直向上的升力还有一个切向的空气的反作用力如图红色箭头通过组合每一个螺旋桨的切向力我们可以实现飞行器在空间中的运动。M1 和 M3 的螺旋桨物理结构上是相同的M2 和 M4 相同和前者是手性对称的如果都相同机体不出意外也会跟着旋转它们的旋转方向也是相反的。 ———————————————— 版权声明本文为CSDN博主「u小鬼」的原创文章遵循CC 4.0 BY-SA版权协议转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接https://blog.csdn.net/qq_23096319/article/details/125882161 对角反扭矩
值得注意的无人机的对角反浆或者反转
四轴无人机有一个特点玩过无人机的人也应该知道就是两个斜对角方向的旋翼旋转方向是不同的。这样使得顺时针方向与逆时针方向产生的反扭矩相互抵消。飞机不至于原地转圈。
在一些小的飞行器上可能会直接在两个对角线上安转正浆与反浆。这样直接控制四个电机旋转方向相同就行。
什么是反扭矩
用直升机的例子解释
直升机飞行主要靠旋翼产生的拉力。当旋翼由发动机通过旋转轴带动旋转时旋翼给空气以作用力矩(或称扭矩)空气必然在同一时间以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼(或称反扭矩)从而再通过旋翼将这一反作用力矩传递到直升机机体上。如果不采取措施予以平衡那么这个反作用力矩就会使直升机逆旋翼转动方向旋转。所以直升机尾巴上的小螺旋桨就是用来抵消反扭矩进而起到控制直升机方向的作用。 所以如果我们要飞机向逆时针方向偏航是不是就要增大逆时针方向上的反扭矩减少顺时针方向的反扭矩。即增大顺时针旋转旋翼的转速并减少逆时针旋转旋翼的转速。 重点关注一下偏航原理是通过调整 两对电机的正反转实现了桨叶旋转是会产生扭矩的。
动力学
1垂直升降当四个电机输出平衡时飞行器垂直运动这点我们通过设置相同的 PWM 值可能无法实现因为电机的物理状况有所差异。为此我们引入 PID 闭环控制并通过姿态传感器进行姿态的观测。 当俯仰飞行时对无人机进行整体受力分析四个电机产生的力除了分解抵抗重力外还会有水平方向上的力。
