关于飞控硬件设计实现过程中遇到的干扰与振动问题

本文探讨了飞控硬件设计中遇到的电磁干扰问题,如MCU对GPS的干扰、电源走线对磁强计的干扰、电台信号的影响,以及STM32的ADC精度问题。干扰解决方案涉及PCB设计、器件选型和整体布局。同时,振动问题对多轴平台的影响也被提及,化妆海绵和硅胶球作为减震材料的优缺点进行了分析。

电磁干扰问题一直贯穿在飞控硬件设计、实现、调试过程中,主要会碰到以下几类:

1、mcu 对gps的干扰,这个问题貌似是使用stm32芯片的独享,网上一搜,对stm32干扰gps的血泪控诉一堆一堆,而且干扰原因,有无解决办法,能否彻底解决,网上说法不一。据我们实际测试,即使xi型号相同的stm32芯片对gps的干扰强度还各不一样,有的只要拉开10cm左右的距离干扰问题即可解决,有的即使拉上3,40cm距离干扰依然强烈。一般的开发板,包括成品 pixhawk 板子对gps都存在一定程度的干扰。但是,st官方的开发板对gps的干扰就非常小。所以,现在知道为啥各种类型的飞控板,能够板载gps芯片的少之又少几乎没有了吧?还有,很多多轴飞行器为何要把gps天线用根棍给支起来,也是同样的道理。另外,不同品牌、型号的gps模块抗干扰能力差别较大,例如 NEO-M8 就比前几代模块的抗干扰能力强很多。

2、电源走线对磁强计的干扰这个干扰的麻烦之处在于不仅仅是造成磁罗盘指向的偏差,如果是固定的偏差那是很好校正的。它麻烦的地方是会造成磁罗盘输出数据无规律且持续的漂移。

3、毫无疑问,机载电台是一个强电磁波辐射源,电台处于小功率工作状态,与处于全功率工作状态下时它所会带来的干扰问题完全截然不同。1、200mw电台功率可能完全不会带来干扰,但1000mw下就极有可能是个严重问题。

  • 电台信号对gps的干扰,电台天线距离gps天线很近时,会影响到gps信号接收质量
  • 电台信号对舵机的干扰,呵呵,这可是个很伤心的问题。干扰带来的最常见问题是舵机抖动,持续性的抖动,最终可能会导致多级严重发热直至烧毁。据我们实际测试市面常见产品,从10来块钱的塑料舵机到200多的金属壳kst舵机,从模拟舵机到数字舵机,无一幸免。唯独有一种美国品牌国内代工的数字舵机完全不受影响,本来想囤几十个来着,结果人家早已经停产了~~~~~
  • 电台信号对空速计的干扰,哈哈,想不到吧。空速计也是个制造麻烦的器件,它不仅仅容易被外界干扰,而且自己本身还存在温漂问题。你见过有板载空速计的飞控板么?有几种?

4、接着回来控诉stm32,stm32的ADC转换精度通常是相当的不靠谱,但是官方开

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