在无人机姿态模式下，飞控系统（飞行控制系统）扮演着核心角色，通过实时感知、计算和执行控制指令，确保无人机在无 GPS 或其他定位辅助的情况下保持基本姿态稳定（如防止侧翻、失控），同时响应遥控器的操作指令。以下从飞控的核心功能、参与方式及关键逻辑展开说明：

一、飞控在姿态模式下的核心功能

姿态模式的核心是 “姿态稳定”，即飞控通过传感器数据实时调整无人机的滚转（Roll）、俯仰（Pitch）、偏航（Yaw）姿态，使其不偏离遥控器给定的指令或默认平衡状态。具体功能包括：

姿态感知与测量

飞控通过内置的IMU（惯性测量单元，含陀螺仪、加速度计） 实时采集无人机的角速度（陀螺仪）和加速度（加速度计）数据，结合气压计（测高度）、磁力计（辅助偏航校准）等传感器，计算出当前的姿态角（滚转角、俯仰角、偏航角）。

例如：陀螺仪检测到无人机因风干扰产生滚转角速度，飞控会立即识别姿态偏离。

姿态闭环控制

飞控将 “实际姿态角” 与 “遥控器指令姿态角”（如摇杆推动量对应的目标角度）进行对比，计算误差后，通过PID 控制算法（比例 - 积分 - 微分）输出控制量，调节电机转速或舵面（固定翼），纠正姿态偏差。

例如：若遥控器推动右滚转摇杆，飞控会计算目标滚转角，通过提高左侧电机转速、降低右侧电机转速，使无人机向右倾斜并保持该姿态。

抗干扰与动态补偿

姿态模式下，飞控需对抗风阻、负载变化等外部干扰：

当无人机遭遇侧风时，飞控通过加速度计感知横向加速度，自动调整电机差速，抵消风力影响，维持当前姿态角。

对于多旋翼无人机，飞控会动态分配各电机的输出功率，确保姿态稳定的同时，避免单个电机过载。

二、飞控参与的 “内外回路” 协作（核心逻辑）

姿态模式下，飞控通过 “内回路” 和 “外回路” 的分层控制实现稳定，两者紧密配合：

内回路（角速度环）：

以陀螺仪测量的角速度为反馈，快速响应姿态变化（毫秒级），抑制高频干扰（如阵风导致的瞬间抖动）。

作用：让无人机的姿态角速度 “快速跟踪” 目标角速度（由外回路输出），保证姿态调整的敏捷性。

外回路（姿态角环）：

以 IMU 计算的姿态角为反馈，将遥控器指令转换为目标姿态角（如摇杆推 10% 对应目标滚转角 5°），并通过内回路实现该角度的稳定。

作用：确保无人机的实际姿态角 “精准匹配” 指令姿态角，避免过大偏差。

示例：

当用户推动俯仰摇杆（向前飞），飞控外回路将摇杆量转换为目标俯仰角（如 3°），内回路则通过控制前后电机差速，使无人机的俯仰角速度快速达到目标值，最终稳定在 3° 俯仰角，实现向前飞行的姿态控制。

三、与其他模式的飞控参与差异

GPS 模式：飞控除姿态控制外，还通过 GPS / 视觉定位实现位置闭环（如悬停时保持坐标不变），外回路会叠加位置误差修正（例如：风吹导致位置偏移时，飞控自动调整姿态角，让无人机飞回原位）。

姿态模式：飞控仅负责姿态闭环，不参与位置控制（无 GPS 时无法感知位置偏移），因此无人机可能因风或惯性发生漂移，需要用户手动通过摇杆修正位置。

总结

在姿态模式下，飞控是 “姿态稳定的唯一核心”，通过传感器实时感知姿态、内外回路分层控制、PID 算法动态调节电机，确保无人机响应遥控器指令的同时，维持基本姿态平衡。但由于缺乏位置闭环，飞控不负责修正位置漂移，这也是姿态模式对操作技能要求更高的原因。