怎麼修好壞的操控無人機

整個地球是擁有磁場的，類似常見的磁鐵所形成的完整磁場。地球磁場，近似於把一個磁鐵棒放到地球中心，N極大體上對著地理南極，S極大體對著地理北極。磁極與地理極不完全重合，存在磁偏角。

當然，地球中心是高溫狀態並沒有磁鐵棒，而是透過外核的電子隨地球自轉的電流效應（近似於電生磁）產生磁場的。地球磁場屬於電磁場，隨地球公轉而不隨地球自轉。

地磁訊號的特點是使用範圍大，但是強度較低，甚至不到1高斯，所以其非常容易受到其他磁體的干擾。首先磁感線並不是想象的那樣平滑，每一個地方的磁場都有不同。首先說機體本身，無人機上各個零部件會對地磁有影響。

比如電機本身就有磁性，再比如螺絲、蜂鳴器、大功率天線、大電流的動力線等都會對磁場產生一定的影響。

它們使本來平滑的磁場變得有些扭曲，所以不同的飛機其內部器件以及電源線佈局不同，對磁場的干擾也就不同，需要每架飛機在固定好磁羅盤位置後進行校準。其次每個地域的地磁也會有輕微的差異，這與地域的地形、溫度、氣候等都有關係，所以當無人機在運輸到比較遠的地區後也要進行校準。

無人機的磁羅盤作用是對陀螺儀進行修正。飛控裡有三軸陀螺儀，透過陀螺儀的積分可以得到角度，但陀螺儀有一種特性，隨著通電時間的增加，漂移也會增加，於是磁羅盤便透過其對磁場變化和慣性力敏感的特性，對陀螺儀的偏差進行修正。全姿態電子羅盤可以提供高精度橫滾、俯仰和方位測量，包涵9自由度感測器：3軸加速度感測器，3軸磁感測器和3軸陀螺儀。透過最佳化的擴充套件卡爾曼濾波演算法，實時輸出高精度姿態資訊。

首先在安裝磁羅盤時儘量遠離干擾源，比如可以將磁羅盤用支架支起來架高或者將羅盤安裝到飛機腳架上等等，保證羅盤受內部干擾小。其次注意飛行場地，當飛機在接近橋樑、高壓線路或者金屬建築物的時候，金屬或者電線的磁場就會對磁羅盤產生一定的干擾，所以在飛行時應儘量遠離金屬建築。

如果磁羅盤受到干擾，會給飛控提供錯誤的資料，當這個資料與飛控計算出的方向角偏離超過一定級別，就會造成導航演算法補償過量，造成飛機突然向一個方向飛去。

理論上來說地磁羅盤錯誤並不會導致墜機，只會導致GPS模式失效，飛機會往錯誤的方向越飛越遠而已。從飛控軟體的角度說，如果飛控偵測到羅盤干擾很大，或者姿態解算裡磁力羅盤變化率和陀螺儀、GPS的外接羅盤的觀測值出現了較大的差別時，飛控可以短時間內只通過陀螺儀來估測方向，同時用燈光發出警告。

如果操控者發現這一情況，應該立刻操控飛機往空曠的區域飛以遠離干擾源。一般情況下單單靠陀螺儀來估算方向只能撐最多十幾秒，所以十幾秒後如果幹擾還是很大，飛控只能回到自穩模式讓操控者自行控制，或者緩慢降落。但其實只要沒有因為方向錯亂而撞到什麼，應該不至於墜機。