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继续教大家看数据----指南针干扰

精华 19
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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 gongshi1.png   来表达,而指南针的模长为该向量的长度 。在一次飞行中 gongshi2.png ,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~
图14 指南针模长.png
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串小香  Mavic Air认证用户 2017-1-9 2#
用姿态模式可以避免指南针干扰造成的影响吗
cjq179  Osmo Pocket 2认证用户 2017-1-9 3#
楼主讲的太专业,45度仰望!
有知的人生,就是,有个Hobby,好好活着!My hobby is flying a drone.
楼主   2017-1-9 4#
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~
串小香  Mavic Air认证用户 2017-1-9 5#
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
MAXAMI  Mavic Air认证用户 2017-1-9 6#
学习 感谢分享
jingrongren  Phantom 3 Advanced认证用户 2017-1-9 7#
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
除了山川大地,还有我的后脑勺。
Xiao鸿27  Mavic Pro认证用户 2017-1-9 8#
学习了 感谢管理员无私分享
月海网星  Mavic Pro认证用户 2017-1-9 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?
楼主   2017-1-10 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~~ 
月海网星  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 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~~ 
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?
楼主   2017-1-10 12#
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~~~
楼主   2017-1-10 13#
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~~ 
Mavic Pro 2  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 14#
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
hh2002ll@163.co  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 15#
长姿势
sange  Osmo Action认证用户 2017-1-10 16#
涨姿势啦
月海网星  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 17#
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。
狂怒Drone  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 18#
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
JorWei  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 19#
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
jingrongren  Phantom 3 Advanced认证用户 2017-1-10 20#
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。
黑猫不黑  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 21#
  太专业了,楼主应该出个通俗版本,
Peak1  Phantom 4 Pro认证用户 2017-1-10 22#
不错,很好。
Mavic Pro 2  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 23#
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
Mavic Pro 2  Mavic Pro认证用户 2017-1-10 24#
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?
测客航测软件  Goggles认证用户 2017-1-10 25#
很高端的样子!!!!!!
冷峰  Mavic 2 Pro认证用户 2017-1-11 26#
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。
反抗到底   2017-1-11 27#
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?
超人起飞吧  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 28#
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
小马甲   2017-1-11 29#
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。
开飞机的Ten  DJI FPV认证用户 2017-1-11 30#
支持支持~
小马甲   2017-1-11 31#
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。
小马甲   2017-1-11 32#
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。
fans70814a65  Phantom 3 Standard认证用户 2017-1-11 33#
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、、、、、
小得盈满   2017-1-11 34#
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
fans837a7f67   2017-1-11 35#
讲的太专业
鸟瞰视界  Inspire 1认证用户 2017-1-11 36#
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
fanscc50e267  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 37#
好高深,今天刚注册,等御姐到手慢慢学习。
PlayDog  Osmo Mobile认证用户 2017-1-11 38#
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。
DJI LOLO  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 39#
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。
蒙印象  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 40#
又涨了不少知识
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