传感器是飞机的眼睛和耳朵。有了传感器，可以根据控制律闭环控制被控对象。各种传感器满足了飞机的各种控制需求。
1 姿态传感器
加速度计
陀螺仪
磁力计
距离传感器-toc" style="margin-left:40px;">2 距离传感器
超声波测距传感器
ToF激光测距传感器
红外测距传感器
3 气压计
4 空间定位传感器（GPS/北斗/RTK/UWB）
5 光流传感器
6 视觉传感器
7 激光雷达
作者使用的传感器有限，使用的传感器会更详细，没有使用或不知道先占据坑，有机会使用详细描述。
1 姿态传感器
姿态传感器是飞机姿态控制的核心。姿势不能收敛，后续的一切都不能谈。姿态传感器是一种传感器的总称。没有传感器会直接告诉你姿势。姿势必须通过一系列操作（不包括具有自身姿势解决功能的芯片或具有协同处理单片机的模块）获得。姿态传感器主要包括根据这些传感器的数据，姿态角可以通过一定的解算得到。目前广泛使用的算法是四元数变换。
测量传感器的加速度XYZ三轴上的重量。在没有外力的情况下，三轴重量的矢量和重力。因此，在静态情况下，传感器的相对地面位置可以通过加速度计的读数来估计。
测量传感器在XYZ这种传感器是动态控制的关键，因为传感器在旋转时会有非零读数。在一般要求下，四旋翼飞机的姿态控制要求俯仰和横滚角速度为0，这是通过陀螺仪实现的。
测量空间地磁场XYZ三轴的重量和磁力计对飞机航向控制的抗漂移至关重要。陀螺仪和加速度计的数据集成。陀螺仪负责积分的转角。加速度计可以更好地估计俯仰和水平滚动的角度，而航向角的平面与地球平行，加速度计不能参与纠偏。此时，需要磁力计提供的地磁场方向来观航向，以抑制航向的漂移。
我用过的传感器有MPU6050(六轴姿态传感器，模块很便宜，本质上是）、MPU9250(九轴姿态传感器，本质上是），HMC5983(磁力计已停产，比较贵。但稳定易用)。
2 距离传感器
距离传感器测量反射面与传感器之间的距离，在飞行器控制中主要用来避障和定高。根据原理可以分为以下几类：
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超声波测距传感器
超声传感器根据反射回波与发射之间的间隔和超声传播速度计算传感器与反射面之间的距离。这种传感器的价格差异很大，测量距离一般为3cm-5m精度在0之间.5cm左右。这种传感器射面必须足够大且光滑。
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ToF激光测距传感器
通过激光发射，根据光反射回传感器的时间计算距离，精度高，一般可达毫米级。反射面大，反射光条件（光滑、不透明）。距离为10cm~10m量级。作者使用的型号有VL53L0X与VL53L1X。
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红外测距传感器
事实上，它是一个光电对管，其中一个发射红外光，另一个发射红外光强度。当传感器靠近反射面时，可以接受强反射，因此无法测量准确的距离，通常用作避障传感器。
3 气压计
随着海拔高度的降低，飞机的当前高度可以通过测量气压来估计。气压本身随距离变化较小（在厘米级尺度上），因此噪声干扰较为明显。目前，常见的做法是在气压计上覆盖一块海绵作为硬件低通滤波器。这种传感器可以用来设置飞机的高度。
4 空间定位传感器（GPS/北斗/RTK/UWB）
由于这种传感器的价格门槛，作者还没有接触到。GPS其他传感器使用较多，值得注意的是，定位的稳定性与连接到的卫星数量有关，通常在室外使用较多，因为在室内搜索星的数量往往较少。而UWB此类传感器不受此限制，可用于室内定位。RTK精度可达厘米级，UWB的精度大约在10cm左右，目前主要问题还是比较贵的，和RTK同样，精度也可以通过堆基站的数量来解决（这意味着采样率和价格的下降）。
5 光流传感器
光流传感器的原理与光电鼠标相似，但特殊的镜头使其能够在较远的距离工作，其主要测量参数是传感器视觉中图片的移动速度。因此，它可以用作飞机的定点，其局限性主要来自光流算法所遵循的光滑亮度假设，以及孔径问题。因此，光流传感器指向的平面应具有一定的纹理，明暗变化应尽可能缓慢。这些有限的距离描述和原因可以参考我的另一篇博文:光流法的过去、现在和发展趋势。
6 视觉传感器
视觉传感器可以做很多，视觉传感器之所以如此出众，与其庞大的数据量有关。在机器学习的支持下，衍生出许多功能，如人物跟踪、视觉导航等，目前有一个开源嵌入式图像处理模块OpenMV做得好，可以通过MicroPython做一些简单的图像处理功能。而且它的生态做得很好，IDE开发有大量的例程。作者还根据其开源原理图设计了轻量级图像传感器，如果运行稳定，作者将开设教程介绍。
7 激光雷达
激光雷达非常昂贵。它通过高速旋转的激光测距阵列从圆柱形角度获取距离信息。作者认为，激光雷达作为飞机的传感器，是一种赤裸裸的土豪劣绅行为（没有贬义）。目前，几支外国团队（瑞士苏黎世大学和明尼苏达大学）MARS实验室)做得很好，主要是通过SLAM自动导航技术（同步定位和地图构建）项很有前景的技术。
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