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电子罗盘作为无人机产品的重要组成部件承载着为无人机引导绝对方位的功能对于普通设计者而言经常会遇到电子罗盘校正困难校正需求过于频繁动态高速运行时突发偏离以及无论怎么校正电子罗盘都无法正常运行的情况以上故障的发生主要原因是电子罗盘受到了磁场干扰而针对于这一问题全球领先的磁传感器公司爱盛科技给出了简单而高效的解决方案

据麦姆斯咨询报道目前爱盛科技旗下33mmLGA封装的地磁传感器IST8310在无人机市场的市占率超过80市场上能够看到的大厂的无人机产品都采用了爱盛科技的地磁传感器是现今主流无人机使用地磁传感器的标杆产品因此下文提及的无人机测试样本也均为这一型号众所周知磁场和距离的多次方成反比而无人机内部电子罗盘和其余电子元器件距离较近因此内部系统排布的不合理会导致电子罗盘受到磁场干扰而这一情况又往往被设计者忽略为了避免在实际飞行时因电子罗盘故障而出现坠机情况在无人机完成硬件打样或试作后无需进行实际飞行通过测试即可完成对电子罗盘的准确分析在前期测试中先用木材塑料泡棉铝材没有磁场的材料将无人机固定值得注意的是无人机最好安装外壳和旋翼这能够最大程度去模拟真实飞行时的情况考虑到无人机马达和电路可能为磁场干扰源因此我们需要从I2C接口导出X轴磁场大小Y轴磁场大小Z轴磁场大小油门大小这几项数据加以储存并相互对比作为后续分析的重要依据

图1无人机内部系统设计合理油门开启时磁场感应规律且稳定

测试过程中只需将油门从关闭调整到开启状态并逐级推进进行几轮反复测试最终将几轮测试的数据汇总到同一时间轴上进行展现由于无人机已经被固定住并没有出现方位的移动因此理论上无论油门如何调整XYZ各轴磁场的数字应变化不大呈现出区域平稳的态势但实际上由于电子罗盘组件本身及系统都会有噪声因此数据线条会有一定程度的上下抖动但趋势应是不变的抖动的幅度越小意味着移动路线越稳定同理在油门开启或关闭时实际也会产生一个突波影响电路磁场同样会产生波动数据线条抖动越小也代表电子罗盘放置的位置比较好系统的整体设计比较合理如图1所示一个内部系统设计正确的无人机在测试中经历了四次油门变化从零加速到100但是指向角度X轴Y轴Z轴磁场都没有强烈波动只有在油门开启或关闭时数据会有些许的波动说明在运作时电子罗盘不会受到系统内的磁场干扰影响无人机将有较好的操控性能

图2

与图1相反的如果无人机内部系统设计存在问题采用同样的测试过程后得出数据图像会出现明显的偏离和波动如图2所示图2中下方图片的蓝线代表着油门力度橘线代表着无人机的指向角度由于无人机已经被固定因此原则上来说指向角度不会因为油门的增大减小而变化但从图2可以看出测试中的无人机指向角度发生了明显偏离这说明电子罗盘的磁场感应出现了变化在图2中上方图片可以更清晰的看到蓝线X轴橘线Y轴黄线Z轴出现了不同程度的波动并且Z轴的波动最大X轴次之有了这一线索就可以进一步去分析引起磁场变化的源头到底在哪里测试者如仍有疑问可访问爱盛科技官网了解更进一步信息

经过以上的检测过程如果设计者可以顺利找到无人机内部的磁干扰源再重复进行一次上述测试测试得出的数据图像理应与图1一致说明无人机内部系统的磁干扰问题已经解决无人机电子罗盘能够在油门变化时稳定运行通过爱盛科技给出的这一解决方案无人机无需实际飞行即可在前期进行问题筛查既降低了测试门槛也避免了因为电子罗盘无法正常运行导致的无人机失控坠机风险为行业提供了全新思路

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