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5.6 磁场干扰
本文介绍与磁干扰有关的一般信息.
5.6.1 综述
罗盘的磁干扰会对所有类型的飞行器的导航产生严重影响.
这篇文章解释了什么硬件可以减少罗盘的磁干扰,以及其支持的理论探讨. 关于如何设置你的罗盘的信息可以找到在 Advanced Compass Setup.
亦参照 Magnetic Declination (维基百科)
5.6.2 更换硬件减少对罗盘的磁干扰
1. 最好的方法是使用 external compass 或GPS+Compass 模块安装在支架上并远离磁源的干扰,包括配电板(PDB).为什么还有三余度的内部罗盘设计?
2. 保持PDB、电调和电池之间的电线尽可能短. 从电调到电动机的电线不那么重要,因为它们是交流电,而且产生的干扰更少.
3. 将PDB、电调和电池之间的电线扭曲,并在可能的情况下使用接地屏蔽.
4. 将PDB和电调替换为4-in-1 电调 ,它们可能会减少干扰,因为他们的电线比较短且彼此靠近,并且他们还有一个铝板盖,可以帮助减少干扰.哪里能买到高压版的4合一电调?
5. 从电调到电机的电线周围加铝屏蔽(甚至线槽)可以减少交流干扰.铝不会帮助减少PDB, 电调和连接它们的电线的主要直流干扰.既然铝不能屏蔽直流干扰,那么该换什么材质的?铜箔纸?
5.6.3 麦克斯韦方程组-在当前回路的轴上的磁场
几何细节 (来自 this web page.)
Biot-Savart law 毕奥-萨伐尔定律在current loop中线的应用涉及到对z分量的积分.
对称性是这样的, 当积分只给出了圆的周长,除了距离元素dL之外,这个元素中的所有项都是常量. 磁场是:
从这张图中可得到3点,当你离开沿Z轴的电流环路时,磁场B的方程:
1. 磁场增加根据封闭电流环路区域面积πR ^ 2
• 大电流环路 = 大磁场
• 通过扭转线圈来缩小磁场. 也就是把电线拧在一起,让你的返回负极线路靠近电源正极线
• 假设你有一个PDB和4个电调,你有4个电流环路:从PDB上的Deans连接器开始,到电调,然后返回到Deans连接器.在4合1电调的情况下,电流更集中在一个区域而你没有大的电流环路,因此你减少了磁场.
2. 磁场随电流的变化而增大
• 若有可能,你可以通过增加电压并减少电流来提供相同的功率从而减少磁场.
3. 磁场随距离的立方而减小
• 它是更复杂的,当你临近电流环路,但当z > > R分母变为z ^ 3
还有一件事,那就是磁场的方向取决于电流的方向,所以当你旋转一个电池时,它会改变电流在电池中产生的磁场.电池的干扰很大么?
不能保证最小化封闭电流环路区域和将罗盘从电流中移开有助于更好地运行或“yes”,具有加宽加厚的高电流PC线路的配电板可以产生比其直径大的多的明显半球形区域.这飞控和配电板是二选一的节奏么?!
5.6.4 自然和人工磁异常警告
注意
以下信息并没有被客观地测试,未确定它对飞行中无人机的罗盘精确度的影响.
1. 许多东西会扭曲在你飞行区域的地球磁场:
• 钢框架或钢筋混凝土建筑,桥梁和道路,铁管和涵洞,大功率电线,重型设备,卡车和汽车,钢罐,电动机,甚至计算机.
• 在钢框架或钢筋的高层建筑之间飞行,除了扭曲磁场外,还会造成GPS的多路径.
2. 罗盘校准的安全距离
• 6” (15 cm) 最低限度:金属镜框,钢笔/铅笔,金属表带,小折刀,金属拉链/纽扣,皮带扣,电池,望远镜,手机,钥匙,照相机,摄像机,测量钉子,钢卷尺.
• 18” (50 cm) 最低限度:文件夹,数据收集器,电脑,GPS天线,2路无线电,手Q,斧头,手机外壳磁封.
• 6 ft (2 m) 最低限度: 自行车、消防栓、路标、下水道或排水管、钢杆、ATV、钢缆、磁铁、钢丝网围栏、铁栅栏、使用磁性探针的数据收集器等.
• 15 ft (5 m) 最低限度:配电箱,小型汽车/卡车,输电线,钢筋混凝土建筑.
• 30 ft (10 m) 最低限度: 大型卡车,金属建筑物,重型机械.
广大模友都来支些高招吧?
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