简单的说说飞控硬件研发过程中的各种坑

2023-05-16

我们的飞控,从当初第一个概念设计到现在,历时好几年,目前经过上百架次的试飞,功能已经基本完备。
回首前面走过的历程,不说尸横遍野吧,至少也是血泪斑斑。有无数的坑需要投入大量的精力物力还有时间才能填平迈过。
挑几个惨痛而且记忆深刻的说说:

1、电磁兼容性。杀伤指数5颗星。
这是最凶险的一个坑,能够让你一夜回到解放前,瞬间清零。飞控虽小,但也是五脏俱全。GPS、数传电台信号、各种模拟传感器、磁场传感器,各种器件位于小小的一块板子上强电弱电、强信号弱信号、强磁场弱磁场那个处理不好都会导致系统工作异常。硬件设计时处理电磁干扰虽然有一定的规律可循,但电磁干扰看不见摸不到,没有专业高端的设备要想完美的查找干扰源并解决几乎不可能,只能依靠大量的工程实践。而且,飞控系统选用器件本身的电磁兼容性也高低不一,如果运气不好选中的都是天生电磁干扰较大的型号......首先想到的恐怕就是欲哭无泪推倒重来了。

2、供电!供电!供电!杀伤指数3到5颗星
硬件设计中,供电问题很重要是大家的共识。但该问题却是实际研发过程中最容易碰到的问题。大概8,90%莫名其妙的问题都是由于供电问题引起的。供电出问题轻则测量数据失准、系统运行效率降低、传输数据错误,重则系统罢工。后者还好办,如果系统挂掉还容易暴露和查找问题。前者的隐蔽性和欺骗性就比较强了,因为表现出来的现象时好时坏,时高时低,很容易把debug的思路误导到其他方面。防范供电导致的问题,一要注意不仅要监测工作电压,还要注意工作电流。二是要注意系统当中有无耗电变化较大器件引起的电压波动,进而导致系统工作异常。

3、温度,杀伤指数3颗星
飞控当中不少传感器输出数据是与温度密切相关的。系统工作时间、系统工作环境变化都可能导致温度变化。偷偷提醒一句,户外强日照也是会导致温度变化巨大的啊。不要以为你的系统室内工作一切正常就意味在室外就一切正常;裸板工作正常也不意味着放进盒子里就工作正常。

4、器件和生产工艺,杀伤指数5颗星
又是一个血泪斑斑的惊天巨坑。华强北的拆机件了解下?让你系统点不亮压根就跑不起来算是爽快的。工作时好时坏,数据偏差大才是最可怕的。飞控用到的陀螺、加速度计、磁强等传感器都是比较娇贵的元器件,没有经验的生产厂家如果采取了不恰当的生产工艺,那肯定,嗯,我用肯定这个词,会对器件的性能造成损害。还有,如果碰上了不靠谱的SMT代工厂,那么,交学费是一定了的。

现在能想到的就这几个,敬请硬件大佬指教。其实,我是个写代码的,硬件不太懂的。

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