3、传感器校准：加速度计校准、陀螺仪校准、磁力计校准、气压计校准、传感器健康状态检查
传感器校准，说白了就是让飞控知道「什么是水平」、「什么是静止」、「什么是北」。我见过太多新手，一上来就急着调PID，结果飞机在地上抖成筛子，查了半天发现是加速度计数据都是歪的。嗯，这步跳不过去，咱们一步步来。
3.1 加速度计校准
加速度计负责感知重力方向。它告诉你「哪边是下」。如果它不准，飞控的姿态估计就全错了。
校准原理：让飞控处于6个标准姿态，采集每个轴上的重力分量。理想情况下，某个轴朝下时读数为+1g，朝上时为-1g，水平时为0。
实操步骤（以Pixhawk + QGroundControl为例）：
- 把飞机放在水平台面上，点击「开始校准」。
- 听到提示音后，将飞机依次摆放到以下6个位置，每个位置保持2-3秒：
- 机头朝上（直立）
- 机头朝下（倒立）
- 左侧朝上（左倾90°）
- 右侧朝上（右倾90°）
- 机头朝前（水平）
- 机头朝后（水平翻转）
- 听到「校准完成」提示音，检查校准结果。
验证方法：校准后，把飞机水平放置，查看加速度计读数。X、Y轴应接近0，Z轴应接近-9.8 m/s²（或+9.8，取决于坐标系定义）。偏差超过±0.2 m/s²就要重新校准。
3.2 陀螺仪校准
陀螺仪测量角速度。它告诉你「转得多快」。陀螺仪的零偏（静止时的读数）如果不消除，飞控会以为飞机在缓慢旋转，导致姿态漂移。
校准原理：静止状态下采集一段时间的数据，取平均值作为零偏值，后续实时减去这个值。
实操步骤：
- 将飞机放置在绝对静止的平面上（不要有风、不要有人走动）。
- 点击「开始校准」，保持静止5-10秒。
- 校准完成后，检查三个轴的零偏值，应小于0.1 °/s。
验证方法：校准后，用手缓慢转动飞机，观察角速度读数是否平滑跟随。静止时读数应在±0.05 °/s以内。
3.3 磁力计校准
磁力计就是电子罗盘，它告诉你「哪边是北」。但问题是，它太容易被干扰了——电机、电源线、甚至地里的钢筋都会让它发疯。
校准原理：通过旋转飞机，采集各个方向的磁场数据，拟合出一个椭球体，然后把它修正成标准球体。说白了就是消除硬铁干扰和软铁干扰。
实操步骤：
- 把飞机拿到室外，远离建筑物和金属物体（至少5米）。
- 点击「开始校准」，然后拿着飞机做「8字旋转」：
- 先绕X轴旋转360°
- 再绕Y轴旋转360°
- 最后绕Z轴旋转360°
- 确保每个轴都覆盖了所有角度
- 校准完成后，查看磁场强度模值，应在400-600 mGauss之间（视地理位置而定）。
验证方法：校准后，把飞机水平旋转360°，观察磁航向是否平滑变化。如果出现跳变或卡顿，说明校准不充分，需要重做。
3.4 气压计校准
气压计用来测量高度。它通过气压变化推算海拔。但气压计对温度、气流非常敏感。
校准原理：在已知高度（通常是起飞点）记录当前气压作为参考值，后续高度变化都基于这个参考值计算。
实操步骤：
- 确保气压计没有被遮挡（不要用海绵直接盖住它）。
- 在起飞点静止放置30秒以上，让气压计稳定。
- 点击「校准气压计」，系统会自动记录当前气压为参考值。
- 校准后，观察高度读数，应在±0.1米以内波动。
验证方法：用手托着飞机缓慢上升1米，观察高度变化是否准确。如果偏差超过0.3米，检查气压计是否被遮挡或损坏。
3.5 传感器健康状态检查
校准完了不代表万事大吉。每次起飞前，我都要做一次快速健康检查。这步能救你的飞机。
检查清单：
| 传感器 | 检查项目 | 正常范围 | 异常处理 |
|---|---|---|---|
| 加速度计 | 静止时三轴读数 | X/Y: ±0.2 m/s², Z: -9.8 ±0.2 | 重新校准或检查安装 |
| 陀螺仪 | 静止时零偏值 | ±0.1 °/s | 重新校准，检查震动 |
| 磁力计 | 磁场模值 | 400-600 mGauss | 远离干扰源重校 |
| 气压计 | 高度波动 | ±0.1米 | 检查遮挡或气流 |
快速检查流程：
- 上电后等待GPS锁定（如果有），同时观察传感器状态灯。
- 在飞控地面站中打开「传感器状态」页面，查看每个传感器的健康度。
- 用手轻轻晃动飞机，观察姿态响应是否自然。
- 如果发现某个传感器报错或数据异常，不要强行起飞。
3.6 传感器校准知识体系
下面这张图总结了传感器校准的核心逻辑和流程，你可以把它当作每次校准前的快速参考。
好了，传感器校准这块就这些。记住一句话：校准做得好，调参没烦恼。下一节咱们开始真正动PID了，到时候你会感谢现在认真校准的自己。