是通过事先分析，确定可能造成不符合工作的原因，并对此采取预防性的措施，对潜在的原因加以消除，以避免不符合工作的出现。质检机构应当对不符合工作、纠正措施、预防措施的实施和改进工作制定相应的程序文件，并有效地实施。......
2023-11-22
硬件改进方式及稳定性问题解决措施分析
【摘要】：上面的两类硬件改进途径一方面可以在很大程度上解决行业FCS系统面对的稳定性问题，但另外一个方面也势必会增加系统成本。图5.10 Top-D1飞控系统图5.10是拓攻Top-D1的硬件图，在每个子模块中采用单独处理器的分布式结构，一方面提高了整个系统以及各子系统的性能，更重要的是保证了FCS中最关键部分FCU的安全性。
稳定性方面，行业无人机需要面对更加复杂的外部环境：强风干扰、强磁干扰以及特殊情况下的系统稳定性，如大电流情况下的系统稳定性、高温度作业环境中的系统稳定性等等。无论哪种情况，FCS都会首当其冲。如强风干扰下能否在维持快速响应的同时降低超调？高温下任何一个环节出现问题都有可能导致FCS系统部分或全部丧失能力。更多的挑战是在消费应用中往往不会意识到或无须重视的问题，如定位系统稳定性，定位数据精度等。当面对长航时，情况多变，要求提高的行业应用时却可能严重影响无人机任务完成情况，甚至造成重大事故。
面对稳定性问题，从硬件角度出发一般有三类解决方案。最直接的方式是增加备份系统或备份单元（也可称为增加“余度”，但该词多义，谨慎使用）。比如DJI精灵4包含有两套双目视觉、两个IMU、两个强磁计，拓攻的Top-D1，T1-S等则通过备份FCU来降低系统风险。除此之外，Top-D1采用了差分GPS（DGPS）系统，支持GPSL1/L2、BDS B1/B2/B3双星五频与双星解算，为行业应用提供更精确的定位信息。另外一种方式是增加FCS核心元件质量。比如无人机系统最容易出现数据误差与干扰的强磁计，在FCS设计时根据行业要求与任务情况进行选择。
上面的两类硬件改进途径一方面可以在很大程度上解决行业FCS系统面对的稳定性问题，但另外一个方面也势必会增加系统成本。第三种方法是通过合理的硬件结构设计与制造工艺达到事半功倍的效果。
图5.10 Top-D1飞控系统（图片来源：拓攻科技）
图5.10是拓攻Top-D1的硬件图，在每个子模块中采用单独处理器的分布式结构，一方面提高了整个系统以及各子系统的性能，更重要的是保证了FCS中最关键部分FCU的安全性。从图5.10中可以看出，FCS通过IMU、OSD、PMU等模块与FCU剥离实现分布式结构，这样的设计方式，大家也可以在自己的设计中使用。
算法方面，虽然不清楚设计商在行业级FCS中是否使用了特殊算法架构，但在行业应用中算法设计不是单独进行的，要配合硬件系统设计以及产品功能实现。
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