【半技术帖】关于dji炸鸡的问题，地磁传感器可能确实是罪归祸首

lanse2pty

今天无聊拿了个5883（三轴地磁传感器）在玩，想到最近几个dji炸鸡的帖子，有人怀疑与地磁传感器有关。就实验了一下地磁传感器在各种干扰下的效果。




用了三个比较有代表性的干扰源。
第一个是nokia的手机，待机状态，此时的电磁辐射相对于通话时几乎可以忽略不计。
第二个是指南针，
第三个是中性笔笔尖，这个玩意你是完全感觉不到它有磁性的。


下面是干扰效果
                                     
上图中红线是x轴，蓝线是y轴，黑线是z轴，每一小格的跨度是10。
第一张是手机干扰的效果，图像的左半部分是nokia靠在附近的数据，右半部分是拿走后的数据，明显可以看到，即使是待机状态的手机对地磁传感器的干扰也是非常大的。
第二张是指南针的干扰，
第三张是中性笔笔尖产生的干扰，也有20到30个单位。


这三种情况可以视作是电磁干扰，地磁干扰，以及金属部件被磁化对地磁传感器的影响。

如果用arctan（y/x）计算x轴与磁场的夹角，即使是用圆珠笔尖干扰也可以产生3~4°的偏差。个人估计一根信号线都足够产生这种强度的磁场。可能有人会说采用一些滤波算法，但是一些持续性的干扰显然是滤不掉的。


个人觉得不能过度的依赖地磁传感器，虽然实现gps下自动返航这类功能使用地磁是很方便的（在程序设计方面），但是地磁传感器也确实过于脆弱。应该考虑一下惯性导航，实际上由于一般情况下我们的四轴也就飞十分钟左右，惯性导航的误差完全可以接受，虽然算法复杂很多，但是现在的单片机速度也足够了。我不知道dji的产品有没有采用这类设计，但就目前的情况看dji的产品可能还是严重依赖地磁传感器的。实际上我怀疑虽然dji的产品更新了，但里面的算法变化不大（我从来没用过dji的产品，这一点只是猜测）。个人建议还是重视重视技术创新吧，虽然目前市场份额不错，但没有技术积累指不定哪天就被灭了，毕竟一般的飞控技术含量有限。


希望国产的东西能强一点，再强一点，再强一点。。。

371976767

帮顶

371976767

貌似中国出产的飞控都依赖地磁传感器

kmani

静止状态下你看陀螺仪Z轴是不是等于零？如果不等于零，你看下这个值是很小吗？你在看下不同的批次的芯片在相同温度下，零漂是否相等？
结论就是我们用的传感器精度不行，陀螺仪Z轴在10分钟内飘的让你不知道东南西北。

漂泊客

潜水学习，灌水积分顶帖。

kingofpop

地磁主要也只是个参考啊。。。可以理解为只是修正陀螺的累积误差。。。
罗盘的数据是要和陀螺融合的，如果罗盘瞬间出现问题，那么理论上不会出现姿态上的问题
（抽风什么是不应该出现的，但是不定点飘走是有可能的）

LZ拿金属的东西靠近的方法可能不太合理。。。这个是在校准里面作为offset去掉的。。实际上飞行的过程中不会遇到有金属物品在附近移动。
这种静态的干扰不会对飞行产生任何影响。。校准的时候是可以消除的。

要担心的干扰的是电源线的干扰，几A几十A，所以罗盘要架高，足够高以后影响就微乎其微了。。。
DJI的没法看出来具体干扰的数值，但是利用APM的compassmot功能，能轻松看出来推油门（电流加大）对罗盘的影响。。
（compassmot是APM用于修正电流产生磁场对罗盘的影响的）

做过一些测试，远离分电地方，架高15厘米之后，出来的干扰结果基本上在5%以内，我是把所有线头焊接在一起，具体情况看个人的布线。我的330的干扰就比六轴大。

如果是用内置罗盘。。距离分电板小于5cm，干扰会超过30%。。这个相对而言影响就比较大了。。
但是根据APM官方的说法。30%以内的干扰都是可以接受的。再高的话也不会抽风炸鸡或者怎么样。就算到60%也只是会影响一点定点结果，换句话说就是飘得厉害一些。。。

最后留句话给喷子们。。。就事论事，回帖前先看好我说的是什么，别扯远了。如果你没仔细看或者压根没理解我在说什么，先去潜潜水学点东西再过来喷。

kingofpop

371976767 发表于 2013-12-19 20:29
貌似中国出产的飞控都依赖地磁传感器

貌似你的意思是你在国外能找个完全不依赖地磁还能定点的飞控出来？

地磁是用来知道方向的。。陀螺的累积误差导致陀螺无法长时间保持方向，罗盘就是过来修正这个累积误差的。。假如没有罗盘，只有GPS，飞机只能等飘出一段距离之后才知道自己的实际方向，然后再进行修正。这样的话定点或者航线之类就会很飘，虽然最终也会在你需要的地方定住，但是总必然是小漂一段然后再自己回来然后再飘。（注明下，这里飘和平时切GPS的飘可不一样，范围要比原来的大得多，SX好像有什么无罗盘返航什么，参考下这个和有罗盘时候对比就知道了）

在目前情况下，地磁基本是必须的，否则飞行器没法知道头的方向，只能完全靠GPS，飞机飘出一定范围后根据前后位置算出头的朝向。。

fryefryefrye

kingofpop 发表于 2013-12-19 21:21
地磁主要也只是个参考啊。。。可以理解为只是修正陀螺的累积误差。。。
罗盘的数据是要和陀螺融合的，如果 ...

我就把GPS+罗盘放在蝗虫机架的机尾，没有加高，干扰是3%，我自己都不相信结果。

371976767

kingofpop 发表于 2013-12-19 21:30
貌似你的意思是你在国外能找个完全不依赖地磁还能定点的飞控出来？

地磁是用来知道方向的。。陀螺的 ...

学习了

爵爷

地磁传感器干扰的事情不会导致炸鸡除非是dji的gps倒了之类的才会炸

揍死盾

好高科技，学习下先

上海九哥

kingofpop 发表于 2013-12-19 21:21
地磁主要也只是个参考啊。。。可以理解为只是修正陀螺的累积误差。。。
罗盘的数据是要和陀螺融合的，如果 ...

技术贴，必须赞！

borneol

目前收集到安装有IOSD MARK记录的S800炸鸡，竟然是GPS卫星数突然从十几颗到几千颗，然后彻底丢失地磁，再之后。。。秒炸。

alden

技术贴，必须赞！

zjs100

学习一下。。。。。。。。

不明飞行雾

技术贴。神人，顶礼膜拜！

snowynight

SX用户表示我GPS和罗盘模块大，所以能受到的干扰更多

szhcs

kingofpop 发表于 2013-12-19 21:21
地磁主要也只是个参考啊。。。可以理解为只是修正陀螺的累积误差。。。
罗盘的数据是要和陀螺融合的，如果 ...

以前我认为电源线对地磁干扰不会大，电源线离地磁感应器只有2厘米，结果等炸机后排干扰，才发现影响很大，离开5公分远就好多了。

ZeroMile

潜水学习

wangzhengtatata

      实际上我们常用的这种民用 甚至是 玩具级别的 飞控 是不应该依赖gps和地磁数据飞行的 ，很多人习惯性开启gps模式 各种飞。这只能说是无知者无畏。           另一方面，从各家飞控角度讲，目前 只发现 dji飞控 在姿态模式下 有磁罗盘数据参与 校准 甚至是基底姿态校准，所以就导致了dji飞控 在姿态模式下 磁罗盘如果受干扰 ，一样乱飞 或者炸机的情况，论坛里的例子屡见不鲜。不知道新的 a2磁罗盘是不是这样，通俗说 这叫 绕晕了
      除此之外 基本上 naza wkm a2 的一些炸机帖子 都能看到类似 解算溢出的 症状。通俗说这叫 震傻了。


玩多轴的朋友们，还是尽量少用gps模式，丢星情况不鲜见，磁罗盘受干扰是个大问题。