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标题: 继续教大家看数据----指南针干扰 [打印本页]

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-9
标题: 继续教大家看数据----指南针干扰

继上一个帖子写了一些原始Dataviewer的初步东西之后，我们继续给大家讲点干货，欢迎提问拍砖~上一个看数据初步入门的多图文在这里~ ：

http://bbs.dji.com/thread-100132-1-1.html

今天我们讲一个一万年的case~ 【指南针干扰】~
-------------------------------------------以下的货比较干-------------------------------------------------------

指南针为无人机提供了重要的航向信息。指南针在无人机的位置控制与速度控制中起着关键性的作用。指南针通过测量地球磁场获取无人机航向角，而地球磁场是很微弱的，很容易受到外界环境的电磁干扰，强磁体、高压电线、建筑物等都会对附近的磁场分布造成较大干扰，从而影响无人机的正常飞行。为了分析无人机飞行过程中是否受到了指南针干扰，可以通过DataViewer查看指南针模长来实现。

指南针测量得到的磁场可以用一个三维向量

来表达，而指南针的模长为该向量的长度。在一次飞行中

，飞行环境的地磁场强度应该基本恒定，所以指南针测得的磁场强度也应该保持恒定。若指南针模长发生了较大的改变，一般来说就是外界环境影响了无人机周围的磁场。

飞机在指南针校准完之后，指南针模长大小为1500。如下图所示，可以看到指南针模长在496s之前均保持在1500-1600之间，而在接下来的数十秒中，发生了较大的改变，一般来讲，变化量超过±500即可被视为较强烈的磁场干扰。

强烈的指南针干扰会对飞行品质造成较大的影响。无人机在强烈磁场干扰下，会发生悬停效果不佳、刷锅现象（即悬停时在原地绕圈），严重者会导致坠机。所以飞行过程中若靠近某些物体后发生指南针受干扰或航向控制异常的时候，请尽快远离干扰源，或者检查指南针模块附近是否有较大电流通过。

PS： A3 N3的指南针都设计在了 GPS 模块当中，目的也是为了GPS支高之后可以更加远离客户自己各种机架的电流干扰~ 大家如果发现有指南针干扰的情况，可以检查一下自己的机器设计哦~

作者: 串小香 时间: 2017-1-9
用姿态模式可以避免指南针干扰造成的影响吗

作者: cjq179 时间: 2017-1-9
楼主讲的太专业，45度仰望！

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-9

串小香精灵32017-1-9 12:48
用姿态模式可以避免指南针干扰造成的影响吗

是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

作者: 串小香 时间: 2017-1-9

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-9 14:51
是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

好的，谢谢了

作者: MAXAMI 时间: 2017-1-9
学习感谢分享

作者: jingrongren 时间: 2017-1-9
想到个问题，LZ可以解答吗？为啥dji不加入偏振光导航技术呢。磁场感觉太脆弱了，容易受到影响。而天光的偏振光能够在天上很好地维持方向感

作者: Xiao鸿27 时间: 2017-1-9
学习了感谢管理员无私分享

作者: 月海网星 时间: 2017-1-9

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-9 14:51
是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

像御这样的飞机好像不能手动切姿态模式吧？

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-10

月海网星2017-1-9 20:32
像御这样的飞机好像不能手动切姿态模式吧？

Mavic 只有GPS和Sport 档~ ，不能手动切姿态的~但是我们有写代码让指南针受到较大干扰的时候自动退化成姿态模式的～～　

作者: 月海网星 时间: 2017-1-10
本帖最后由月海网星于 2017-1-10 15:36 编辑

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 15:02
Mavic 只有GPS和Sport 档~ ，不能手动切姿态的~但是我们有写代码让指南针受到较大干扰的时候自动退化成姿态模式的～～　

那如果失控返航途中，指南针突然受干扰，图传也没影像，那岂不回不来了？

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-10

月海网星2017-1-10 15:35
那如果失控返航途中，指南针突然受干扰，图传也没影像，那岂不回不来了？

要是离得远的高空的话~ 那就只能拼RP了啦~~~

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-10

jingrongren精灵32017-1-9 19:44
想到个问题，LZ可以解答吗？为啥dji不加入偏振光导航技术呢。磁场感觉太脆弱了，容易受到影响。而天光的偏振光能够在天上很好地维持方向感

作为一只万年搬砖的码农～觉得帅哥你讲的好有道理，但我并没有摸过那种神物～～　你可以找我们产品经理畅谈一下理想神马的～～　

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-10

cjq179精灵32017-1-9 14:07
楼主讲的太专业，45度仰望！

你的云台够厉害，仰角45度

作者: hh2002ll@163.co 时间: 2017-1-10
长姿势

作者: sange 时间: 2017-1-10
涨姿势啦

作者: 月海网星 时间: 2017-1-10

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 16:28
作为一只万年搬砖的码农～觉得帅哥你讲的好有道理，但我并没有摸过那种神物～～　你可以找我们产品经理畅谈一下理想神马的～～　

如果可行，楼主可以给你们头引荐下吗，造福模友，减少炸鸡损失。

作者: 狂怒Drone 时间: 2017-1-10

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 15:02
Mavic 只有GPS和Sport 档~ ，不能手动切姿态的~但是我们有写代码让指南针受到较大干扰的时候自动退化成姿态模式的～～　

难道姿态模式就不需要使用指南针了？没有指南针就不知道机头朝向

作者: JorWei 时间: 2017-1-10

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 16:25
要是离得远的高空的话~ 那就只能拼RP了啦~~~

有一次我在一个景区飞600M后，顿时图传卡断断续续，不断显示天线弱，又快没电了，顿时心里慌了，也没按返航，通过断断续续的图传信息，准备拉回来，结果越拉越看不清楚，最后无人机自己回来了，图传也回来了，降落后15%的电量，吓得我以后再也不敢去干扰大的地方飞了

作者: jingrongren 时间: 2017-1-10
本帖最后由 jingrongren 于 2017-1-10 21:00 编辑

本帖最后由 jingrongren 于 2017-1-10 21:00 编辑

本帖最后由 jingrongren 于 2017-1-10 20:56 编辑

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 16:28
作为一只万年搬砖的码农～觉得帅哥你讲的好有道理，但我并没有摸过那种神物～～　你可以找我们产品经理畅谈一下理想神马的～～　

北欧维京人在没有指南针时就是用的天空光导航的。没准这篇科普产品经理看过了。。https://www.zhihu.com/question/21260723/answer/29561931
做个有过滤偏振光作用的复眼放在无人机头顶上，很简单地就能采集到天空光的信息，问题出在区分天空和高楼反光方面，总得来说原理不难，信号处理对大疆不难。我觉得对多传感器神教而言觉得很有发展空间啊。。。
简单来说，学习昆虫好榜样。

作者: 黑猫不黑 时间: 2017-1-10
太专业了，楼主应该出个通俗版本，

作者: Peak1 时间: 2017-1-10
不错，很好。

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-10

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-9 14:51
是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

御姐能主动切姿态模式吗，目前了解好像不能诶

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-10
本帖最后由 Mavic Pro 2 于 2017-1-10 22:09 编辑

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 16:25
要是离得远的高空的话~ 那就只能拼RP了啦~~~

图传信号、遥控信号、gps信号都互不相干吧，除了飞机进入黑洞等密闭空间，一般情况下在空中，这三种信号不会同时受干扰吧？

作者: 测客航测软件 时间: 2017-1-10
很高端的样子！！！！！！

作者: 冷峰 时间: 2017-1-11
其实有个办法可以解决，有可能已经是这样子了，利用陀螺仪的Z轴，在指南针受扰前确定航向，陀螺仪介入，临时用积分确定航向，注意倾斜角的融合，也是可以得到临时的航线数据，但缺的是不能时间过长，积分久后就会有误差。可以躲避瞬间强磁干扰，还可以维持一会GPS模式。外国有个团队就做了一个陀螺仪定位模块，三纬度的，室内出发屋里走了很多圈回到原点后模块记录的位置也回到原点上了。其中就有记录转向信息。就是没有用在产品上。

作者: 反抗到底 时间: 2017-1-11
请问我们小白用户如何起飞前得知指南针干扰情况呢？起飞后瞬间强干扰我们如何应对呢？视野内可以打杆，超视距呢？

作者: 超人起飞吧 时间: 2017-1-11

串小香精灵32017-1-9 12:48
用姿态模式可以避免指南针干扰造成的影响吗

怎么切换姿态模式

作者: 小马甲 时间: 2017-1-11

冷峰Mavic Pro2017-1-11 00:33
其实有个办法可以解决，有可能已经是这样子了，利用陀螺仪的Z轴，在指南针受扰前确定航向，陀螺仪介入，临时用积分确定航向，注意倾斜角的融合，也是可以得到临时的航线数据，但缺的是不能时间过长，积分久后就会有误差。可以躲避瞬间强磁干扰，还可以维持一会GPS模式。外国有个团队就做了一个陀螺仪定位模块，三纬度的，室内出发屋里走了很多圈回到原点后模块记录的位置也回到原点上了。其中就有记录转向信息。就是没有用在产品上。

无人机这种陀螺仪的质量，积分做转角是没有能力维持方向的。我们做过实验，用IMU进行无GPS导航。最低端的是一个出厂价过万的IMU，转角误差3600度每小时，也就是静止放置的话，读数会自旋10圈。在车上慢速驾驶，三分钟误差将近10公里。一台价值20万的光学IMU三分钟误差几百米。最贵的机械IMU出厂价近百万的，只销售给政府军工科研的，三分钟误差只有几毫米。大疆这种的，估计瞬间丢失方向。

作者: 开飞机的Ten 时间: 2017-1-11
支持支持~

作者: 小马甲 时间: 2017-1-11

冷峰Mavic Pro2017-1-11 00:33
其实有个办法可以解决，有可能已经是这样子了，利用陀螺仪的Z轴，在指南针受扰前确定航向，陀螺仪介入，临时用积分确定航向，注意倾斜角的融合，也是可以得到临时的航线数据，但缺的是不能时间过长，积分久后就会有误差。可以躲避瞬间强磁干扰，还可以维持一会GPS模式。外国有个团队就做了一个陀螺仪定位模块，三纬度的，室内出发屋里走了很多圈回到原点后模块记录的位置也回到原点上了。其中就有记录转向信息。就是没有用在产品上。

你说国外团队做的是不是传感器固定在脚上的？foot tracker？或者在肩膀上或者腰上，反正是某个有特定运动规律的部分。这样整个运动可以分解成无数个小运动，然后用多种技术进行修正纠偏，大幅降低误差。这些我们都做过。但是这些技术都不适用于无人机的运动方式。

作者: 小马甲 时间: 2017-1-11

冷峰Mavic Pro2017-1-11 00:33
其实有个办法可以解决，有可能已经是这样子了，利用陀螺仪的Z轴，在指南针受扰前确定航向，陀螺仪介入，临时用积分确定航向，注意倾斜角的融合，也是可以得到临时的航线数据，但缺的是不能时间过长，积分久后就会有误差。可以躲避瞬间强磁干扰，还可以维持一会GPS模式。外国有个团队就做了一个陀螺仪定位模块，三纬度的，室内出发屋里走了很多圈回到原点后模块记录的位置也回到原点上了。其中就有记录转向信息。就是没有用在产品上。

无人机可以利用的就是保持姿态，但是还是由于精度超差，姿态模式会发生漂移。再一个可以利用的就是GPS信号差，GPS定位精度低的时候，可以和IMU数据拟合，比如卡曼滤波或者更高端的方式（要充分考虑飞控的计算性能），来得到更精确的姿态数据。

作者: fans70814a65 时间: 2017-1-11

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-9 14:51
是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

那让俺飞精灵2 用手动模式的情何以堪、、、、、

作者: 小得盈满 时间: 2017-1-11

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-9 14:51
是的，姿态模式指南针数据没有进入融合。所以发现指南针干扰或者画马桶之类的大多数老鸟会选择切姿态~

就是相当于会定高的手动

作者: fans837a7f67 时间: 2017-1-11
讲的太专业

作者: 鸟瞰视界 时间: 2017-1-11

超人起飞吧2017-1-11 01:16
怎么切换姿态模式

遥控器上面有三个档位的。P A F A就是姿态模式

作者: fanscc50e267 时间: 2017-1-11
好高深，今天刚注册，等御姐到手慢慢学习。

作者: PlayDog 时间: 2017-1-11
必须支持这种技术贴，DJI的工程师可以多多这样和用户互动。

作者: DJI LOLO 时间: 2017-1-11
那么炸机就是因为受干扰时飞控还是用的指南针数据吧？如果马上自动切到姿态模式就没事了吧？毕竟很多小飞机都没指南针。

作者: 蒙印象 时间: 2017-1-11
又涨了不少知识

作者: 串小香 时间: 2017-1-11

超人起飞吧2017-1-11 01:16
怎么切换姿态模式

遥控器拨码

作者: 串小香 时间: 2017-1-11
没法看成品机的干扰对吧

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-11

串小香精灵32017-1-11 11:02
没法看成品机的干扰对吧

好像也可以的样子吧～　你试试看看～　这都可以聊～　

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-11

fanscc50e2672017-1-11 10:01
好高深，今天刚注册，等御姐到手慢慢学习。

各位客官～其实小弟这个帖子主要是针对买了N3 A3这种自己攒机的专业一点的客户写的~　由于整机和独立控各方面都有些不一样~ 刚刚扔出去的beta功能估计并不是很简单易用呢~　

大家有兴趣的姑且玩玩就好～　

作者: 玄武大帝 时间: 2017-1-11
好专业，看不懂来凑热闹了

作者: Morty Lao 时间: 2017-1-11

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 15:02
Mavic 只有GPS和Sport 档~ ，不能手动切姿态的~但是我们有写代码让指南针受到较大干扰的时候自动退化成姿态模式的～～　

就因为这样，所以我们这些从精灵转到御的玩家才不适应。也觉得不安全。特别是在GPS稳定的情况下，因为优先因为指南针干扰强改成姿态。简直就是让飞机飞丢的节奏。

作者: Morty Lao 时间: 2017-1-11

Mavic Pro 22017-1-10 22:05
图传信号、遥控信号、gps信号都互不相干吧，除了飞机进入黑洞等密闭空间，一般情况下在空中，这三种信号不会同时受干扰吧？

主要是御把指南针干扰后自动切姿态的敏感度设得太低，很容易在有信号有图传有GPS的情况下飞丢。所以宣传里的7公里都是然并卵，一两公里视距都极大可能性飞丢，反正我是遇到了好多次了。

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-12

Morty LaoMavic Pro2017-1-11 23:10
主要是御把指南针干扰后自动切姿态的敏感度设得太低，很容易在有信号有图传有GPS的情况下飞丢。所以宣传里的7公里都是然并卵，一两公里视距都极大可能性飞丢，反正我是遇到了好多次了。

更新最新部件之后还有吗

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-12

Morty LaoMavic Pro2017-1-11 23:06
就因为这样，所以我们这些从精灵转到御的玩家才不适应。也觉得不安全。特别是在GPS稳定的情况下，因为优先因为指南针干扰强改成姿态。简直就是让飞机飞丢的节奏。

很好奇为什么改姿态了就导致飞丟啊，不是遥控、图传都没事吗

作者: 微风小杨 时间: 2017-1-12
指南针测量模长不见得会一直保持恒定吧，假如是未校正数据，软磁误差和硬磁误差都回造成磁场不均匀

作者: 串小香 时间: 2017-1-12
好专业的说

作者: 肥猫仔 时间: 2017-1-12
这个精灵3P能看到参数吗

作者: DJIFC_OT_DOG 时间: 2017-1-12

Morty LaoMavic Pro2017-1-11 23:06
就因为这样，所以我们这些从精灵转到御的玩家才不适应。也觉得不安全。特别是在GPS稳定的情况下，因为优先因为指南针干扰强改成姿态。简直就是让飞机飞丢的节奏。

有道理呐。。。。

作者: Morty Lao 时间: 2017-1-13

Mavic Pro 22017-1-12 02:36
很好奇为什么改姿态了就导致飞丟啊，不是遥控、图传都没事吗

老鸟可以靠姿态靠地图靠手动视距外拉回，我玩了一年多，也不敢保证每次百分百能视距外拉回，加上很多新飞手都是从御直接入飞门。很多时候都是靠智能返航，原来我用精灵的智能返航就没给我丢过脸，每次都能自动拉回

作者: Morty Lao 时间: 2017-1-13

Mavic Pro 22017-1-12 01:54
更新最新部件之后还有吗

这两天下雨还没试，机子已经更新好了，就等天晴去试飞

作者: chinalace 时间: 2017-1-13

DJIFC_OT_DOG管理员2017-1-10 15:02
Mavic 只有GPS和Sport 档~ ，不能手动切姿态的~但是我们有写代码让指南针受到较大干扰的时候自动退化成姿态模式的～～　

你是大疆的工程师啊

作者: 月海网星 时间: 2017-1-13
这个真该学习学习

作者: Mavic Pro 2 时间: 2017-1-13

Morty LaoMavic Pro2017-1-13 10:59
老鸟可以靠姿态靠地图靠手动视距外拉回，我玩了一年多，也不敢保证每次百分百能视距外拉回，加上很多新飞手都是从御直接入飞门。很多时候都是靠智能返航，原来我用精灵的智能返航就没给我丢过脸，每次都能自动拉回

还是老系列稳定啊

作者: fans405eb91e 时间: 2017-1-14

jingrongren精灵32017-1-9 19:44
想到个问题，LZ可以解答吗？为啥dji不加入偏振光导航技术呢。磁场感觉太脆弱了，容易受到影响。而天光的偏振光能够在天上很好地维持方向感

对，这个是很多动物的导航方法。

作者: 御霸步螚 时间: 2017-1-14
看得我一脸懵逼！！！只能感叹没好好读书啊。

作者: Choisiulam 时间: 2017-1-14
是可以直接在DJI GO里面查看指南针模长吗

作者: rickytan 时间: 2017-1-15

jingrongren精灵32017-1-10 20:44
本帖最后由 jingrongren 于 2017-1-10 20:56 编辑

北欧维京人在没有指南针时就是用的天空光导航的。没准这篇科普产品经理看过了。。https://www.zhihu.com/question/21260723/answer/29561931
做个有过滤偏振光作用的复眼放在无人机头顶上，很简单地就能采集到天空光的信息，问题出在区分天空和高楼反光方面，总得来说原理不难，信号处理对大疆不难。我觉得对多传感器神教而言觉得很有发展空间啊。。。
简单来说，学习昆虫好榜样。

但是可能会扑火

作者: fans43c275dd 时间: 2017-1-15
楼主，你有QQ吗，想精读你的贴子

作者: jingrongren 时间: 2017-1-15

rickytan精灵42017-1-15 09:58
但是可能会扑火

只是做个辅助而已，无人机可用来确定自己状态的传感器越多，定位就越准，就越抗干扰。

作者: 哎呦喂 时间: 2017-1-17

cjq179精灵32017-1-9 14:07
楼主讲的太专业，45度仰望！

磁场三维向量，代表空间磁场方向和大小，很好理解哦。

作者: 哎呦喂 时间: 2017-1-17

fans405eb91eMavic Pro2017-1-14 13:24
对，这个是很多动物的导航方法。

最好是学学蝙蝠的壁障功能和鸽子的导航功能，哈哈哈哈。

作者: chinalace 时间: 2017-1-17
学习了楼主威武

作者: kkkkkt 时间: 2017-1-17
Dataviewr 这个软件在哪下载

作者: 不全山人 时间: 2017-1-20
谢谢！使用。

作者: 中国银 时间: 2017-1-20
了解下。。

作者: 五月 时间: 2017-1-23
提个小白问题：请问为什么每次我的DJI GO进入指南针校准模式后就无法正常启动了呢？我的确做了起飞动作了呀

作者: 天上的鱼 时间: 2017-1-24

狂怒DroneMavic Pro2017-1-10 20:34
难道姿态模式就不需要使用指南针了？没有指南针就不知道机头朝向

机头朝向来自指南针的数据，既然已经判断指南针数据异常，那机头朝向自然也就无从确定了。姿态模式只是靠三轴陀螺和加速度计来控制机体保持水平姿态，因为没有了机头的航向角，所以即便有GPS信号，飞控也无法控制飞机保持定点悬停（因为产生漂移后不知道该向哪个方向打舵）。我是这么理解的，不知对否。

作者: LIDA668 时间: 2017-1-31

天上的鱼Mavic Pro2017-1-24 15:14
机头朝向来自指南针的数据，既然已经判断指南针数据异常，那机头朝向自然也就无从确定了。姿态模式只是靠三轴陀螺和加速度计来控制机体保持水平姿态，因为没有了机头的航向角，所以即便有GPS信号，飞控也无法控制飞机保持定点悬停（因为产生漂移后不知道该向哪个方向打舵）。我是这么理解的，不知对否。

同问？？？？？？

作者: rhZhao 时间: 2017-2-20
现在我唯一已知的怼指南针模块会有干扰的就是1、低温 2、我的汽车，因为有Keyless Entry。。。

作者: 红苹果树 时间: 2017-2-27
好文章，学习了

作者: LeagueBBVA 时间: 2017-4-25

狂怒DroneMavic Pro2017-1-10 20:34
难道姿态模式就不需要使用指南针了？没有指南针就不知道机头朝向

根据图传画面判断咯。。。

作者: LeagueBBVA 时间: 2017-4-25

Morty LaoMavic Pro2017-1-13 10:59
老鸟可以靠姿态靠地图靠手动视距外拉回，我玩了一年多，也不敢保证每次百分百能视距外拉回，加上很多新飞手都是从御直接入飞门。很多时候都是靠智能返航，原来我用精灵的智能返航就没给我丢过脸，每次都能自动拉回

飞了半个月的老鸟告诉你，起飞后先转一圈观察一下标志性的可供辨别方向的建筑物啊太阳啊什么的，然后再飞，视距外轻松返航，我就没用过指南针。。。。。

作者: 金卯刀 时间: 2017-6-26
貌似大疆的姿态模式也离不开GPS吧！遇到指南针干扰真的无解了吗？

作者: marcus.zhu 时间: 2018-7-4
你好啊，楼主，你讲得太好了

作者: kyleya 时间: 2018-9-27
太专业了，多谢分享

欢迎光临大疆社区 (https://bbs.dji.com/)