无人机中有多少个传感器，它们有什么作用？
来源：智能传感器网
发布时间：2025-10-10
无人机能灵活完成飞行、拍摄、运输等多种任务，背后离不开各类传感器的精准配合。这些传感器如同无人机的 “眼睛” 和 “神经”，支撑着其稳定运行与功能实现。那么，无人机中究竟包含多少个传感器，它们又各自承担着怎样关键的作用呢？
图|各种传感器技术被以多样化方式应用于现代无人机中
加速度计
加速度计用于确定无人机飞行中的位置和姿态。如同任天堂Wii控制器或iPhone屏幕定位原理，这些基于硅材料的小型传感器在维持飞行控制中发挥着关键作用。MEMS加速度计通过多种方式感知运动。一种技术通过嵌入微型集成电路的微结构感知细微位移。这些微型“跳板”的位移会改变流经结构的电流强度，从而指示相对于重力的位置变化。
另一种技术采用热感应原理，具有显著优势：其结构不含活动部件，而是通过监测流经微型集成电路的气体分子运动变化来工作。由于这些传感器的灵敏特性，它们在稳定机载摄像机方面发挥着关键作用，这对电影制作等应用至关重要。
通过控制上下运动并消除抖动与振动，电影制作人能够捕捉极其流畅的视频画面。此外，由于这类传感器比其他技术更抗振动，热敏MEMS传感器在无人机应用中表现尤为出色——能有效缓解旋转推进风扇和螺旋桨运动产生的剧烈振动问题。
图|由于没有活动部件，基于热传感技术的加速度计相比机械式传感器具有更优异的稳定性和精度。
惯性测量单元
惯性测量单元与GPS的结合对于维持航向和飞行路径至关重要。随着无人机日益自主化，这些设备对确保遵守飞行规则和空中交通管制不可或缺。
惯性测量单元采用多轴磁力计，本质上是小型精密罗盘。这些传感器捕捉方向变化，将数据传输至中央处理器，最终输出方向、姿态及速度信息。
图|INS380SA模块为集成48通道GPS接收器的完整惯性导航系统
倾斜传感器
倾斜传感器与陀螺仪和加速度计协同工作，为飞行控制系统提供输入信号以维持水平飞行。对于稳定性至关重要的应用场景——从监控到易碎品运输——这都具有极其重要的意义。
这类传感器融合加速度计与陀螺仪，可检测微小运动变化。正是陀螺仪补偿机制，使倾斜传感器能在机动车辆或无人机等移动场景中应用。
图|倾斜传感器通过集成加速度计与陀螺仪，助力无人机保持水平飞行状态。
电流传感器
在无人机中，功耗与用电至关重要。电流传感器可用于监测并优化电力消耗，保障内部电池安全充电，同时检测电机或其他系统区域的故障状况。
电流传感器通过测量双向电流工作，理想情况下应提供电气隔离以减少功率损耗，并消除用户或系统遭受电击或损坏的风险。具备快速响应和高精度的传感器能优化无人机电池寿命与性能。
磁传感器
电子罗盘为无人机惯性导航与制导系统提供关键方位信息。各向异性磁阻（AMR）坡莫合金技术传感器兼具卓越精度与响应速度，且功耗远低于其他技术方案，特别适用于无人机领域。交钥匙解决方案为制造商提供高精度数据感知能力，其结构坚固且体积极为紧凑。
发动机进气流量传感器
流量传感器可有效监测小型燃气发动机（用于驱动某些无人机型号）的进气流量。这些传感器协助发动机CPU在指定转速下确定最佳空燃比，从而提升动力与效率，同时降低排放。
多数汽油发动机质量流量传感器采用热量测量原理，通过加热元件与至少一个温度传感器协同工作来量化质量流量。MEMS热式质量空气流量传感器同样基于热量测量原理，但实现于微尺度平台，使其在重量控制至关重要的应用场景中表现尤为出色。
以上这些传感器共同构筑起无人机高效、安全运行的基础，其性能的优劣直接影响着无人机的整体表现，也为无人机在不同领域的广泛应用提供了有力支撑。
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