从“状态视角”看无人机 技术之路任重道远

　　【中国智能制造网 技术前沿】虽然大家都很喜欢无人机，但现实情况是每个人的教育背景，对无人机的需求，看待问题和事物的习惯与角度等都有很大区别。所以在科普无人机技术的道路上还任重道远。　　常见的切入视角是从硬件和数学模型进行切入。
　　
　　硬件视角常从GPS、强磁计、红外设备、单目视觉、双目视觉、IMU等硬件模块的性能、用法（其实很多文章并不涉及用法）、输入输出数据类型等着眼。比较直观，易于操作，易被接受。但容易让大家无法构建对于无人机整个系统的理解，并陷入到某一个具体硬件中，甚至忘却了该硬件对于无人机的意义。
　　
　　数学模型的视角常会研究被控对象的模型性质、非线性、非小相位系统、耦合特性等等。这样的视角足够深入，接近被控对象本质，但抽象性太强，容易造成和实物的脱节。硬件和数学模型两个视角都很重要，却也都存在着无法回避的问题。因此笔者选择无人机的“状态”作为切入视角。从“状态”视角很容易理解硬件在整个无人机系统中的实际意义：构成反馈闭环并传回相应的“状态信息”，从而为控制器设计提供必要的反馈信息。　　无人机“状态”数目根据不同的机型会有所区别。大家从上面两幅图中就可以看出，直升机型无人机相比于四旋翼就会多出两个挥舞角（Flappingangle）作为描述挥舞的状态。
　　
　　无人机状态可以“大体”分为两部分：
　　
　　描述“外部位置环”的六个状态，位置状态：x、y、z，该状态体现了无人机在三个轴线上所处的具体位置；速度状态：u、v、w用于描述无人机本身沿三个方向的飞行线速度。