Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ chip, trí tuệ nhân tạo và dữ liệu lớn, UAV đã bắt đầu xu hướng thông minh, thiết bị đầu cuối và cụm. Một số lượng lớn nhân tài chuyên nghiệp trong lĩnh vực tự động hóa, điện tử cơ khí, kỹ thuật thông tin và vi điện tử đã được đầu tư vào nghiên cứu và phát triển UAV. Trong vài năm, UAV đã bay từ các ứng dụng quân sự xa tầm nhìn của mọi người đến nhà của những người bình thường. Không thể phủ nhận rằng sự phát triển của công nghệ điều khiển bay là động lực lớn nhất cho những thay đổi của UAV trong thập kỷ này.
Điều khiển bay là viết tắt của hệ thống điều khiển bay, có thể được coi là bộ não của máy bay. Hệ thống điều khiển bay chủ yếu được sử dụng để điều khiển tư thế bay và điều hướng. Để điều khiển bay, cần phải biết trạng thái hiện tại của máy bay, chẳng hạn như vị trí ba chiều, vận tốc ba chiều, gia tốc ba chiều, góc ba trục và vận tốc góc ba trục. Tổng cộng có 15 trạng thái. Hệ thống điều khiển bay hiện tại sử dụng IMU, còn được gọi là đơn vị đo quán tính, bao gồm con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục, cảm biến địa từ ba trục và khí áp kế. Vậy con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục, cảm biến địa từ ba trục và khí áp kế là gì? Chúng đóng vai trò gì trong máy bay? Ba trục là gì?
Ba trục của con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục và cảm biến địa từ ba trục đề cập đến trái và phải của máy bay, và hướng lên và xuống theo chiều dọc ở phía trước và phía sau, thường được biểu thị bằng XYZ. Hướng trái và phải trong máy bay được gọi là lăn, hướng trước và sau trong máy bay được gọi là ngẩng, và hướng thẳng đứng là trục Z. Rất khó để con quay hồi chuyển đứng trên mặt đất khi nó không quay. Chỉ khi nó quay, nó mới đứng trên mặt đất. Đây là hiệu ứng con quay hồi chuyển. Theo hiệu ứng con quay hồi chuyển, những người thông minh đã phát minh ra con quay hồi chuyển. Con quay hồi chuyển sớm nhất là một con quay hồi chuyển quay tốc độ cao, được cố định trong một khung thông qua ba trục linh hoạt. Bất kể khung bên ngoài quay như thế nào, con quay hồi chuyển quay tốc độ cao ở giữa luôn duy trì một tư thế. Dữ liệu như mức độ quay của khung bên ngoài có thể được tính toán thông qua các cảm biến trên ba trục.
Do chi phí cao và cấu trúc cơ học phức tạp, nó hiện được thay thế bằng con quay hồi chuyển điện tử. Ưu điểm của con quay hồi chuyển điện tử là chi phí thấp, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, chỉ vài gam, và độ ổn định và độ chính xác của nó cao hơn so với con quay hồi chuyển cơ học. Nói đến đây, bạn sẽ hiểu vai trò của con quay hồi chuyển trong điều khiển bay. Nó được sử dụng để đo độ nghiêng của ba trục XYZ.
Vậy gia tốc kế ba trục làm gì? Vừa rồi đã nói con quay hồi chuyển ba trục là ba trục XYZ. Bây giờ không cần phải nói rằng gia tốc kế ba trục cũng là ba trục XYZ. Khi chúng ta bắt đầu lái xe, chúng ta sẽ cảm thấy một lực đẩy phía sau. Lực đẩy này là gia tốc. Gia tốc là tỷ lệ thay đổi tốc độ so với thời gian xảy ra sự thay đổi này. Nó là một đại lượng vật lý mô tả tốc độ thay đổi của vật thể. Mỗi giây lũy thừa của mét. Ví dụ, khi một chiếc xe dừng lại, gia tốc của nó là 0. Sau khi khởi động, phải mất 10 giây từ 0 mét trên giây đến 10 mét trên giây. Đây là gia tốc của xe, Nếu xe di chuyển với tốc độ 10 mét trên giây, gia tốc của nó là 0. Tương tự, nếu nó giảm tốc trong 10 giây, từ 10 mét trên giây xuống 5 mét trên giây, gia tốc của nó là âm. Gia tốc kế ba trục được sử dụng để đo gia tốc của ba trục của máy bay XYZ.
Việc đi lại hàng ngày của chúng ta dựa trên các địa danh hoặc ký ức để tìm hướng đi của riêng mình. Cảm biến địa từ là một cảm biến địa từ, là một la bàn điện tử. Nó có thể cho máy bay biết hướng bay, hướng mũi và tìm vị trí của nhiệm vụ và nhà. Khí áp kế được sử dụng để đo áp suất khí quyển ở vị trí hiện tại. Người ta biết rằng độ cao càng cao thì áp suất càng thấp. Đây là lý do tại sao mọi người có phản ứng cao nguyên sau khi đến cao nguyên. Khí áp kế thu được độ cao hiện tại bằng cách đo áp suất ở các vị trí khác nhau và tính toán hiệu áp suất. Đây là toàn bộ đơn vị đo quán tính IMU. Nó đóng một vai trò trong máy bay để cảm nhận sự thay đổi của tư thế máy bay, chẳng hạn như máy bay hiện đang nghiêng về phía trước hoặc trái và phải, Vai trò của dữ liệu tư thế cơ bản nhất, chẳng hạn như hướng mũi và độ cao, trong điều khiển bay là gì?
Chức năng cơ bản nhất của điều khiển bay là kiểm soát sự cân bằng của một chiếc máy bay khi bay trên không, được đo bằng IMU, cảm nhận dữ liệu độ nghiêng hiện tại của máy bay và biên dịch nó thành một tín hiệu điện tử thông qua trình biên dịch. Tín hiệu được truyền đến bộ vi điều khiển bên trong điều khiển bay thông qua thời gian mới của tín hiệu. Bộ vi điều khiển chịu trách nhiệm tính toán. Theo dữ liệu hiện tại của máy bay, nó tính toán một hướng và góc bù, sau đó biên dịch dữ liệu bù thành một tín hiệu điện tử, Nó được truyền đến bánh răng lái hoặc động cơ. Động cơ hoặc bánh răng lái đang thực hiện lệnh để hoàn thành hành động bù. Sau đó, cảm biến cảm nhận rằng máy bay ổn định và gửi lại dữ liệu thời gian thực cho bộ vi điều khiển. Bộ vi điều khiển sẽ dừng tín hiệu bù, tạo thành một chu kỳ. Hầu hết các bộ điều khiển bay về cơ bản là chu kỳ nội bộ 10HZ, tức là 10 lần làm mới mỗi giây.
Đây là ứng dụng chức năng cơ bản nhất của IMU trong hệ thống điều khiển bay. Nếu không có chức năng này, một khi một góc bị nghiêng, máy bay sẽ nhanh chóng mất thăng bằng và gây ra va chạm.
Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ chip, trí tuệ nhân tạo và dữ liệu lớn, UAV đã bắt đầu xu hướng thông minh, thiết bị đầu cuối và cụm. Một số lượng lớn nhân tài chuyên nghiệp trong lĩnh vực tự động hóa, điện tử cơ khí, kỹ thuật thông tin và vi điện tử đã được đầu tư vào nghiên cứu và phát triển UAV. Trong vài năm, UAV đã bay từ các ứng dụng quân sự xa tầm nhìn của mọi người đến nhà của những người bình thường. Không thể phủ nhận rằng sự phát triển của công nghệ điều khiển bay là động lực lớn nhất cho những thay đổi của UAV trong thập kỷ này.
Điều khiển bay là viết tắt của hệ thống điều khiển bay, có thể được coi là bộ não của máy bay. Hệ thống điều khiển bay chủ yếu được sử dụng để điều khiển tư thế bay và điều hướng. Để điều khiển bay, cần phải biết trạng thái hiện tại của máy bay, chẳng hạn như vị trí ba chiều, vận tốc ba chiều, gia tốc ba chiều, góc ba trục và vận tốc góc ba trục. Tổng cộng có 15 trạng thái. Hệ thống điều khiển bay hiện tại sử dụng IMU, còn được gọi là đơn vị đo quán tính, bao gồm con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục, cảm biến địa từ ba trục và khí áp kế. Vậy con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục, cảm biến địa từ ba trục và khí áp kế là gì? Chúng đóng vai trò gì trong máy bay? Ba trục là gì?
Ba trục của con quay hồi chuyển ba trục, gia tốc kế ba trục và cảm biến địa từ ba trục đề cập đến trái và phải của máy bay, và hướng lên và xuống theo chiều dọc ở phía trước và phía sau, thường được biểu thị bằng XYZ. Hướng trái và phải trong máy bay được gọi là lăn, hướng trước và sau trong máy bay được gọi là ngẩng, và hướng thẳng đứng là trục Z. Rất khó để con quay hồi chuyển đứng trên mặt đất khi nó không quay. Chỉ khi nó quay, nó mới đứng trên mặt đất. Đây là hiệu ứng con quay hồi chuyển. Theo hiệu ứng con quay hồi chuyển, những người thông minh đã phát minh ra con quay hồi chuyển. Con quay hồi chuyển sớm nhất là một con quay hồi chuyển quay tốc độ cao, được cố định trong một khung thông qua ba trục linh hoạt. Bất kể khung bên ngoài quay như thế nào, con quay hồi chuyển quay tốc độ cao ở giữa luôn duy trì một tư thế. Dữ liệu như mức độ quay của khung bên ngoài có thể được tính toán thông qua các cảm biến trên ba trục.
Do chi phí cao và cấu trúc cơ học phức tạp, nó hiện được thay thế bằng con quay hồi chuyển điện tử. Ưu điểm của con quay hồi chuyển điện tử là chi phí thấp, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, chỉ vài gam, và độ ổn định và độ chính xác của nó cao hơn so với con quay hồi chuyển cơ học. Nói đến đây, bạn sẽ hiểu vai trò của con quay hồi chuyển trong điều khiển bay. Nó được sử dụng để đo độ nghiêng của ba trục XYZ.
Vậy gia tốc kế ba trục làm gì? Vừa rồi đã nói con quay hồi chuyển ba trục là ba trục XYZ. Bây giờ không cần phải nói rằng gia tốc kế ba trục cũng là ba trục XYZ. Khi chúng ta bắt đầu lái xe, chúng ta sẽ cảm thấy một lực đẩy phía sau. Lực đẩy này là gia tốc. Gia tốc là tỷ lệ thay đổi tốc độ so với thời gian xảy ra sự thay đổi này. Nó là một đại lượng vật lý mô tả tốc độ thay đổi của vật thể. Mỗi giây lũy thừa của mét. Ví dụ, khi một chiếc xe dừng lại, gia tốc của nó là 0. Sau khi khởi động, phải mất 10 giây từ 0 mét trên giây đến 10 mét trên giây. Đây là gia tốc của xe, Nếu xe di chuyển với tốc độ 10 mét trên giây, gia tốc của nó là 0. Tương tự, nếu nó giảm tốc trong 10 giây, từ 10 mét trên giây xuống 5 mét trên giây, gia tốc của nó là âm. Gia tốc kế ba trục được sử dụng để đo gia tốc của ba trục của máy bay XYZ.
Việc đi lại hàng ngày của chúng ta dựa trên các địa danh hoặc ký ức để tìm hướng đi của riêng mình. Cảm biến địa từ là một cảm biến địa từ, là một la bàn điện tử. Nó có thể cho máy bay biết hướng bay, hướng mũi và tìm vị trí của nhiệm vụ và nhà. Khí áp kế được sử dụng để đo áp suất khí quyển ở vị trí hiện tại. Người ta biết rằng độ cao càng cao thì áp suất càng thấp. Đây là lý do tại sao mọi người có phản ứng cao nguyên sau khi đến cao nguyên. Khí áp kế thu được độ cao hiện tại bằng cách đo áp suất ở các vị trí khác nhau và tính toán hiệu áp suất. Đây là toàn bộ đơn vị đo quán tính IMU. Nó đóng một vai trò trong máy bay để cảm nhận sự thay đổi của tư thế máy bay, chẳng hạn như máy bay hiện đang nghiêng về phía trước hoặc trái và phải, Vai trò của dữ liệu tư thế cơ bản nhất, chẳng hạn như hướng mũi và độ cao, trong điều khiển bay là gì?
Chức năng cơ bản nhất của điều khiển bay là kiểm soát sự cân bằng của một chiếc máy bay khi bay trên không, được đo bằng IMU, cảm nhận dữ liệu độ nghiêng hiện tại của máy bay và biên dịch nó thành một tín hiệu điện tử thông qua trình biên dịch. Tín hiệu được truyền đến bộ vi điều khiển bên trong điều khiển bay thông qua thời gian mới của tín hiệu. Bộ vi điều khiển chịu trách nhiệm tính toán. Theo dữ liệu hiện tại của máy bay, nó tính toán một hướng và góc bù, sau đó biên dịch dữ liệu bù thành một tín hiệu điện tử, Nó được truyền đến bánh răng lái hoặc động cơ. Động cơ hoặc bánh răng lái đang thực hiện lệnh để hoàn thành hành động bù. Sau đó, cảm biến cảm nhận rằng máy bay ổn định và gửi lại dữ liệu thời gian thực cho bộ vi điều khiển. Bộ vi điều khiển sẽ dừng tín hiệu bù, tạo thành một chu kỳ. Hầu hết các bộ điều khiển bay về cơ bản là chu kỳ nội bộ 10HZ, tức là 10 lần làm mới mỗi giây.
Đây là ứng dụng chức năng cơ bản nhất của IMU trong hệ thống điều khiển bay. Nếu không có chức năng này, một khi một góc bị nghiêng, máy bay sẽ nhanh chóng mất thăng bằng và gây ra va chạm.
