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無人機考照指南
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R24 感測器

無人機要知道自己在哪、多高、朝哪、怎麼歪,靠的是一組感測器,飛控把它們的數據合起來算:

感測器 量什麼
GPS(衛星定位) 位置(經緯度、高度)、對地速度
羅盤(磁力計) 航向
氣壓計 高度
陀螺儀 方位與角速度(轉多快)
加速規(加速度計) 加速度

溫度計不在這張表裡,它不負責方位、高度或速度。

陀螺儀的原理跟玩具陀螺一樣:轉子轉起來後有一股「不想被改變方向」的特性(角動量守恆),利用這點感測和維持方位與角速度。加速規用壓電、壓阻或電容式感應等原理量加速度。

IMU(慣性量測單元)就是把 3 個軸向的陀螺儀和 3 個軸向的加速規裝在一起,量出 3 個軸向的姿態角(俯仰、滾轉、航向)和加速度,再解算出機體的姿態。IMU 量的是姿態和加速度,不直接量位置、高度或速度。

GPS 天線要架高:機上的電源板會產生電磁干擾,馬達之類的強磁物體也會影響。用支架把 GPS 撐高、離它們遠一點,就是為了防止干擾,定位才準。

感測器出問題時怎麼處置,看 R29 定位、姿態儀與操縱面異常。

考試題庫

只看哪一種的題目

簡易版不考R160

下列何種感測器不是用來測量無人機方位、高度和速度?

GPS、羅盤、氣壓計、陀螺儀和加速規都是用來量方位、高度和速度的,溫度計不是。

R163

GPS天線為何需要天線支架?

GPS 天線架高是為了遠離電源板和強磁物體,防止電磁干擾。(A) 美觀、(B) 人口聚集區域、(D) 風都跟天線支架無關。

簡易版不考R164

IMU(inertial measurement unit,慣性量測單元)是用3個軸向的陀螺儀及加速規,來量測無人機的下列何者?

IMU 量的是 3 個軸向的姿態角和加速度。高度、位置、速度不是 IMU 直接量的,所以 (A)(C)(D) 都不對。

簡易版不考R165

陀螺儀(gyroscope)主要由一個位於軸心的轉子構成,依據角動量守恆原理,轉子旋轉時產生的角動量有抗拒方位改變的特性,用此特性來感測和維持下列何者?

陀螺儀靠轉子抗拒方向改變的特性,感測和維持方位及角速度。高度不是陀螺儀量得到的,有「高度」的選項都刪掉。

簡易版不考R166

加速規(accelerometer)又稱加速度計,利用壓電效應、壓阻效應、或電容式感應等作用原理,來測量下列何者?

加速規量的是加速度,名字已經說了。高度、位置、速度都不是。

作答技巧

  • 名字直接對答案:加速規量加速度,陀螺儀量方位和角速度,IMU 是兩者合起來量姿態角和加速度。
  • 陀螺儀、加速規、IMU 這三題,有「高度」或「位置」的選項都不是答案。
  • 問哪個不是量方位、高度、速度的感測器:選溫度計。
  • GPS 天線支架選「防止電磁干擾」。

屆期換證(簡易)模擬測驗 屆期換證(完整)模擬測驗

題目出自民航局遙控無人機學科測驗題庫(另開新視窗)(115.4.7 版);分組是本站整理的。