Собрать работающий авиагоризонт в домашних условиях реально на связке Arduino и инерциального датчика MPU-6050 — эта связка измеряет углы крена и тангажа и выводит их на дисплей в виде классической «шаровой» шкалы или цифровых значений. Такой прибор подходит для авиамоделизма, обучения основам пилотирования на симуляторе, автомобильного индикатора уклона или просто как учебный проект по обработке данных с гироскопа и акселерометра.
Важно сразу обозначить границу применимости: самодельный авиагоризонт на мемс-датчиках — это хоббийное и учебное устройство. Он не сертифицирован, подвержен дрейфу и не может использоваться как основной пилотажный прибор на реальном воздушном судне. Для полётов применяются только сертифицированные приборы.
Принцип работы авиагоризонта
Классический авиагоризонт показывает положение самолёта относительно земного горизонта: крен (наклон влево-вправо) и тангаж (нос вверх-вниз). В настоящих приборах эталоном вертикали служит гироскоп, в самодельном — комбинация акселерометра и гироскопа в одном чипе.
Акселерометр измеряет проекцию ускорения свободного падения на оси датчика — по ней вычисляются углы наклона, но показания «шумят» от вибраций и движения. Гироскоп измеряет скорость вращения и даёт плавные данные, но его показания со временем «уплывают» из-за накопления ошибки интегрирования. Поэтому в прошивке данные двух сенсоров объединяются.
💡Авиагоризонт на MPU-6050 работает за счёт слияния данных акселерометра (точность в статике) и гироскопа (плавность в динамике) через комплементарный фильтр или фильтр Калмана.