无人机传感器技术 无人机上的传感器

人类为了认识大自然中物质或事物的本质，需要测量物质的基本特性。

表征物质特性的参数按其电特性可分为电物理量和非电物理量。

电物理量一般是指物理学中的电学量，如电压、电流、电阻、电容和电感等；非电物理量则指除了电物理量之外的参数，如高度、距离、位移、压力、重力、力、速度、加速度、转速、流量、尺寸、温度、浓度和酸碱度等。

电物理量的测量一般使用电工仪表和电子仪器，要求输入的信号为电信号。

而非电物理量的测量则需要将非电物理量转换成与非电物理量有一定关系的电量，再进行测量，实现这种技术的器件被称为传感器。

无人机传感器按功能可分为两类，一类是飞行控制传感器，另一类是任务载荷传感器。

无人机飞行控制系统常采用的传感器为惯性传感器、电子罗盘和气压高度传感器。

惯性传感器包括加速度计（或加速度传感器）和角速度传感器（陀螺仪）以及它们的单、双、三轴组合IMU（惯性测量单元）。

惯性传感器主要用于检测被测量的加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。

无人机上的惯性传感器是通过采集无人机的加速度和角速度获取无人机的瞬时速度、姿态和方位。

简单来说，加速计知道“无人机又向前飞了几米”，陀螺仪知道“无人机转了个身”，电子罗盘则知道“无人机是向哪个方向飞”。

气压高度传感器在检测过程中不受障碍物的影响，测量高度范围广，方便移动，可进行绝对海拔高度测量和相对高度测量。

需要注意的是，用气压高度传感器检测无人机高度的误差相对较大，特别是在近地面，每天的气压变化和温度变化都较大，通过气压和温度计算的海拔高度存在着较大误差，即使将气压高度传感器放在同一个水平高度，早晚不同时间段测量的绝对海拔高度也会出现较大的误差。

因此气压高度传感器不能精确检测无人机的高度。

为了弥补上述缺点，无人机在高空的高度检测一般联合GPS进行检测，在近地面的高度检测常用超声波传感器来完成。

任务载荷类传感器则根据执行任务的不同选用不同的传感器，通常有图像传感器、超声波传感器、红外传感器和红外热成像传感器等。