近几年无人机可谓是风靡全球,特别是多轴无人飞行器已迅速成为现象级热门产品。而在无人飞行器的飞机姿态控制这一重要应用上,加速度传感器、陀螺仪等传感类硬件是重要的部分,接下来我们就着重的介绍一下陀螺仪。
陀螺仪的种类很多,按用途来分,它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。利用陀螺仪的动力学特性制成的各种仪表或装置,主要有以下几种:陀螺方向仪、陀螺罗盘、陀螺垂直仪、陀螺稳定器、光纤陀螺仪、激光陀螺仪、MEMS陀螺仪等。广泛使用的MEMS陀螺可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。MEMS陀螺相比传统的陀螺有明显的优势:体积小、重量轻;低成本;高可靠性;低功耗;大量程,易于数字化、智能化。
在无人机系统与地面站通信过程中,机载陀螺仪姿态数据的高速产生与外部相对低速的无线数据模块传输的矛盾日益突出,严重制约着无人机的发展。无人机系统对于地面站发送的控制信号以及飞行器传回的姿态数据有着极高的实时性、可靠性与稳定性要求,这对无人机通信系统设计提出了新的挑战。采用FPGA异步FIFO连接基于STM32F103T8处理器的高速无人机陀螺仪模块与相对低速的无线数据传输外设。由于机载燃油和电能储备的制约,无人机载设备要求小巧轻便,能效比高,因此对芯片的选型及电路结构提出了较高的要求。综合稳定性、数据精度、工作温度、封装体积以及能耗等各方面因素,对无人机陀螺仪传感器经行严格筛选,确定了所示的陀螺仪方案。STM32F103T8内建64 KB的闪存存储器和20 KB的运行内存,以及7通道的DMA、7个定时器、2个UART端口等。通过板载的8 MHz晶体和STM32内部的PLL,控制器可以运行在72 MHz的主频上,为姿态解算提供强大的硬件支持。
对于多轴飞行器的应用来说,马达一般会带来较强烈的振动,一旦减震控制不好,就会在飞行过程中产生很大的加速度,那势必会带来陀螺仪输出的变化,进而引起角度变化,马达就会误动作,最后带给用户的直观感觉就是飞行器飞得不稳。基于STM32F103T8的无人机陀螺仪性能稳定,减震控制良好。首矽致芯科技依靠先进的技术、专注的精神和强大的电子技术团队,提供专业芯片解密,单片机MCU、CPLD、SPLD、PLD、DSP解密,PCB/BOM/原理图逆向设计。咨询电话:010-57436216,15313166208联系QQ:1002668449。