一起來看看無人機上有哪些傳感器

       保證無人機在天上實現穩定飛行，完成各種不同的操作，需要使用到哪些傳感器呢? 帶您一起了解一下：

（1）無人機的特征

無人機動作必須非常精確，除安全穩定外，還必須能飛行到預期的高度并有效進行溝通。所以，無人機必須具備以下特征：

安全穩定：無人機必須安全穩定，不可無預警突然震動、搖晃或傾斜，否則，就會失去平衡并墜毀。

精確：無人機的動作要非常精確。至于動作可能指距離、速度、加速、方向與高度。

抵抗各種環境條件：無人機必須能抵抗下雨、灰塵、高溫等環境狀況。并且不止外部材質，無人機內部所使用的電子零件也必須具備條件。

低耗能：無人機將會變得越來越輕，因此怎樣保證超低耗能以盡可量縮減電池外型尺寸就顯得極為重要。

環境感知：環境傳感技術逐漸崛起，是無人機最關鍵的發展領域之一。當下的無人機都具備多種傳感器以監測環境。

聯網功能：聯網功能是無人機崛起并深受市場歡迎的重要因素。無人機可通過簡單的智能手機、遙控器或直接通過云端加以控制。應根據不同使用案例，提供適合的聯網功能解決方案。有的無人機會采用多種聯網功能解決方案，以滿足多用途使用案例的需求。

（2）飛行控制器

飛行控制器（FC）相當于無人機的大腦及操作系統。飛行控制器通過無人機上搭載的各類傳感器獲得數據，對這些數據進行演算處理從而控制機體的飛行。除此之外，飛行控制器也承擔信息傳遞的職責。

飛行控制器內部結構主要由兩大部分構成——IMU（慣性檢測裝置）和CPS模塊。可以說無人機的飛行性能的高與低，就源于這個飛行控制器。無人機平穩飛行不可缺少的飛行控制器中的內部傳感器（IMU）。IMU指的是慣性測量單元，大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人，也被用在需要用姿態進行精密位移推算的場合。一般來說IMU就包含了加速度傳感器和陀螺儀。 

（3）無人機上的傳感器

IMU位于無人機的核心位置，可確保裝置功能與導航正常運行。 這些傳感器包括加速度計、陀螺儀、磁羅盤與氣壓傳感器。

加速度計：加速度計是用來提供無人機在XYZ三軸方向所承受的加速力。它能保證決定無人機在靜止狀態時的傾斜角度。 當無人機呈現水平靜止狀態，X軸與Y軸為0G輸出，而Z軸則為1G輸出。 地球上所有對象所承受的重力均為1G。若要無人機X軸旋轉90度，那么就在X軸與Z軸施以0G輸出，Y軸則施以1G輸出。傾斜時，XYZ軸均施以0到1G之間的輸出。相關數值便可應用于三角公式，讓無人機達到特定傾斜角度。

加速度計同時也用來提供水平及垂直方向的線性加速。相關數據可做為計算速率、方向，甚至是無人機高度的變化率。 加速度計還可以用來監測無人機所承受的震動。對于任何一款無人機來說，加速度計都是一個非常重要的傳感器，因為即使無人機處于靜止狀態，都要靠它提供關鍵輸入。

陀螺儀：陀螺儀傳感器能監測三軸的角速度，因此可監測出俯仰(pitch)、翻滾(roll)和偏擺(yaw)時角度的變化率。陀螺儀是相當重要的傳感器。角度信息的變化能用來維持無人機穩定并防止晃動。由陀螺儀所提供的信息將匯入馬達控制驅動器，通過動態控制馬達速度，并提供馬達穩定度。 陀螺儀還能確保無人機根據用戶控制裝置所設定的角度旋轉。

磁羅盤：磁羅盤能為無人機提供方向感。它能提供裝置在XYZ各軸向所承受磁場的數據。接著相關數據會匯入微控制器的運算法，以提供磁北極相關的航向角，然后就能用這些信息來偵測地理方位。

為了算出正確方向，磁性數據還需要加速度計提供傾斜角度數據以補強信息。有了傾斜數據加上磁性數據，就能計算出正確方位。

氣壓計：氣壓計運作的原理，就是利用大氣壓力換算出高度。 壓力傳感器能偵測地球的大氣壓力。 由氣壓計所提供的數據能協助無人機導航，上升到所需的高度。準確估計上升與下降速度，對無人機飛行控制來說相當重要。意法半導體已推出LPS22HD壓力傳感器，數據速率達200Hz可滿足預測高度時的需求。

超聲波傳感器：無人機采用超聲波傳感器就是利用超聲波碰到其他物質會反彈這一特性，進行高度控制。前面就提到過近地面的時候，利用氣壓傳感器是無法應對的。但是利用超聲波傳感器在近地面就能夠實現高度控制。這樣一來氣壓傳感器同超聲波傳感器一結合，就可以實現無人機無論是在高空還是低空都能夠平穩飛行。

GPS：無人機也有導航系統。通過GPS，能夠知道無人機機體的位置信息。最近的無人機開始不單單只采用GPS，有些機型會同時利用GPS與其他的衛星導航系統相結合，同時接收多種信號，檢測無人機位置。無論是設定經度緯度進行自動飛行，還是保持定位進行懸停，GPS都是極其重要的功能。

除上述的幾種傳感器，無人機還會用到檢測電壓電流狀態的傳感器、檢測障礙物的紅外線傳感器。正是這些宛如人感官一般的傳感器在無人機中發揮作用，無人機才能夠在空中平穩飛行。