由于無人機通過加速度計、陀螺儀等慣性傳感器來測量自身的導航信息，而機體振動，會影響加速度計、陀螺儀等慣性傳感器的測量，使得測量噪聲加大，進而影響控制效果。

振動的分析主要通過原始傳感器的數值來看。通過DataViewer查看原始的加速度計信息，如下圖1所示，也可以查看原始的陀螺儀輸出，如下圖2 所示。如果加速度計的輸出，噪聲的峰峰值超過了5g（即5000mg），或者陀螺儀的噪聲超過了50°/s(即872mrad)，則應該考慮改進機架結構，降低機架振動水平以改善飛行性能。

值得注意的是，飛機的振動主要集中在加速度計的z軸和陀螺儀的x、y軸，因此需要分析無人機的振動特性主要觀察上述三個軸的輸出值。

圖1：三軸陀螺儀原始輸出(只有獨立飛控開放了這個數據查看，下同）

圖2：三軸加速度計原始數據

無人機的機體高頻振動主要來源為電機的轉動，所以對于電機轉速或螺旋槳的轉動頻率的分析尤其重要，槳頻即指螺旋槳的轉動頻率。對于槳頻的分析主要借助快速傅里葉變換工具（FFT）來實現，首先將原始陀螺儀數據畫到繪圖區，然后點選FFT工具，并使用鼠標左鍵點選后不放，使用矩形區域選定需要做FFT分析的曲線區域，接著分析結果就會出現在新的標簽頁中。

如下圖示。可以看到在76Hz左右出現了一個峰值，在150Hz出現了第二個峰值，它們分別是一倍槳頻點與二倍槳頻點，通常第一個峰值為槳頻的頻率點，即76Hz。

通過對加速度計原始數據做FFT也可以得到槳頻信息，如圖所示。

加速度計原始數據FFT

陀螺儀原始數據FFT

槳頻對于飛行品質有一定影響。建議槳頻不低于40Hz，否則會造成控制器對于低頻噪聲衰減不足，在控制效果上變現為無人機抽動、振動等問題。

機架震動主要來源于：

（1）機架柔性。①機架的柔性是震動的來源之一，過于柔軟的機架會引入更多震動，因此機架應該盡可能的保持剛性。碳纖維機架具有較好的抗扭矩和抗彎曲特性，是較為理想的機架材質選擇。②機臂與中心板的連接處應盡可能保持剛性，連接牢固，且不要留有活動間隙。

（2）電機。①電機與電機座的連接處應盡可能保持剛性，連接牢固，且不要留有活動間隙。②電機座與機臂的連接處應盡可能保持剛性，連接牢固，且不要留有活動間隙。

③電機的動平衡性能要好，空載旋轉時應運行平穩。

（3）螺旋槳。①螺旋槳與電機軸的連接處應盡可能保持剛性，連接牢固，電機軸與槳平面盡可能保持垂直，且不要留有活動間隙。②螺旋槳的平衡性要好，對于兩葉槳應能夠在螺旋槳平衡器上保持平衡。大尺寸螺旋槳引起的震動比小尺寸螺旋槳要大，因此在大尺寸飛行器中要特別注意機械減震。

審核編輯 ：李倩