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科普:無人機(jī)之無頭模式 VS 有頭模式

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ID:370757 發(fā)表于 2018-8-20 12:05 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
無人機(jī)是無人駕駛飛機(jī)的簡稱(Unmanned Aerial Vehicle),是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置的不載人飛機(jī),包括無人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)。廣義指臨近空間飛行器(20-100公里空域),如平流層飛艇、高空氣球、太陽能無人機(jī)等。并且創(chuàng)客集結(jié)號認(rèn)為,無人機(jī)可以在無人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù),可以被稱為“空中機(jī)器人”。

1.什么是無頭模式和有頭模式?
無頭模式是指飛行器在飛行的過程中,其運(yùn)動的前后左右以地理坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系。無頭模式多應(yīng)用于多旋翼,例如四軸,六軸飛行器。
有頭模式則指飛行器運(yùn)動的前后左右以自身的坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系。有頭模式飛行模式常用于玩具航模,大多旋翼飛行器。

2.無頭模式和有頭模式的定義拓展
任何飛行器都一定有個自身的坐標(biāo)系,也就是飛行器的頭,尾,這就是飛行器的自身坐標(biāo)系。如果推動遙控器的向前運(yùn)動,飛行器總是向它頭的方向飛行,那么這個飛行器就是運(yùn)行在有頭模式。而若推動遙控器的向前飛行,飛行器還是向它起飛時頭指示的方向飛行,即使這個時候飛行器在飛行的過程中改變了機(jī)頭方向(操縱了遙控的航向角),那么這個飛行器的運(yùn)行在無頭模式。

因此,無頭模式飛行器是以它起飛時頭指示的方向?yàn)榍埃溥\(yùn)行的前后左右是參考地理坐標(biāo)系(也就是地球坐標(biāo)系)。所以飛無頭模式,操控手盡量不要旋轉(zhuǎn),否則就會混淆運(yùn)行的前后左右。

3.無頭模式的樂趣
飛行過程中,無需考慮機(jī)頭的方向,對于速度飛行會更爽。

4.如何實(shí)現(xiàn)無頭模式
飛行器無頭模式是以地理坐標(biāo)系,也就是地球坐標(biāo)系為參考,因此最常見的實(shí)現(xiàn),就是使用電子羅盤,測量飛行器相對于地球磁場的角度,算出機(jī)頭在磁場中的方向。另一種方式則是使用航向角的積分,計(jì)算飛行器相對于起飛時機(jī)頭旋轉(zhuǎn)的角度。

對無人機(jī)的無頭模式和有頭模式有了一定的了解后,可以讓我們能夠更好地操作無人機(jī)飛行。

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