مدونة الشركة حول وحدة مستشعر IMU مدمجة للغاية 6DoF من BOSCH BMI323 لوحدة تحكم طيران الطائرات بدون طيار

شركة شينزن مينغجيادا الإلكترونيات المحدودة تزويد وتدوير بوشمؤشر كتلة الجسم 323وحدة استشعار 6DoF لقياس الثبات (IMU) متكاملة للغاية، مناسبة لمراقبي الطيران بدون طيار.

في أنظمة التحكم في الطيران بدون طيار، وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) هي عنصر الاستشعار الأساسي لتقدير الموقف، طيران مستقر والطيران المسار.سرعة الاستجابة واستهلاك الطاقة يحددون مباشرة دقة التحكم في الطائرة بدون طيار وأداء السلامة" البوش "مؤشر كتلة الجسم 323هي وحدة قياس جدرانية متكاملة للغاية ذات 6 درجات حرية (6DoF) مصممة خصيصًا لتطبيقات استشعار الحركة عالية الأداء،الذي يدمج مقاييس تسريع ثلاثي المحور والجيروسكوبات ثلاثية المحور على شريحة واحدةالجمع بين تكنولوجيا MEMS المثبتة من بوش مع خوارزميات محسّنة للأجهزة والاستفادة من مزاياها الأساسية من الدقة العالية والضوضاء المنخفضة واستهلاك الطاقة المنخفض والتكامل العالي،لقد أصبحت وحدة الاستشعار المفضلة لكل من أنظمة التحكم في الطيران من الطائرات بدون طيار من المستوى الاستهلاكي والصناعي، تلبي تماماً متطلبات استشعار موقف الطيران ومراقبة الحركة لمجموعة واسعة من أنواع الطائرات بدون طيار.

أنا.مؤشر كتلة الجسم 323الهندسة المعمارية المتكاملة الأساسية: التكيف الحد الأدنى لتصميم تحكم الطيران بدون طيار

يستخدم BMI323 تصميمًا متكاملًا للغاية ، مما يلغي الحاجة إلى رقائق مستشعرات مساعدة خارجية.شريحة واحدة قادرة على اكتساب بيانات حركة شاملة بما في ذلك تسارع خطي ثلاثي المحور وسرعة زاوية ثلاثية المحور لتحقيق حركة كاملة 6DoF واكتشاف الموقف، وبالتالي تبسيط هيكل الأجهزة بشكل كبير لأنظمة التحكم في الطيران بدون طيار. يتم وضع الوحدة في حزمة LGA ضيقة للغاية 2.5 × 3.0 × 0.8 مم3. إنها رقيقة وخفيفة الوزن ،يحتل مساحة ضئيلة على اللوحة، ويمكن تكييفها بمرونة مع تصاميم لوحات التحكم في الطيران الأم من مختلف الأحجام، بما في ذلك طائرات بدون طيار FPV الصغيرة،طائرات بدون طيار للتصوير الجوي و طائرات بدون طيار للتفتيش الصناعي ‬تقلل بفعالية من صعوبة تعديلات الوزن الخفيف وتصغير معدات تحكم الطيران.

علاوة على ذلك،مؤشر كتلة الجسم 323تتضمن الشريحة مستشعر درجة حرارة ذو دقة عالية 16 بت ودورة تعويض الأجهزة،تمكين المراقبة في الوقت الحقيقي لتغيرات درجة الحرارة المحيطة والتصحيح التلقائي للانحرافات في البيانات الناجمة عن الانحراف في درجة الحرارةهذا يحل مشاكل عدم دقة بيانات أجهزة الاستشعار الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة بين الارتفاعات العالية والمنخفضة، وكذلك الاختلافات في درجة الحرارة بين النهار والليل في الهواء الطلق،ضمان أداء الاستشعار المستقر عبر نطاق درجة الحرارة بأكمله. مقترنة مع خزنة بيانات FIFO مدمجة 2KB ، يمكن أن تخزن بيانات الحركة عالية التردد ، والتي تمنع فقدان البيانات وتعديل الإرسال أثناء المناورات عالية السرعة ،مع تقليل عبء معالجة البيانات بشكل كبير على وحدة التحكم الرئيسي للسيارات وتعزيز كفاءة تشغيل نظام تحكم الطيران.

الثاني.مؤشر كتلة الجسم 323أداء عالية الدقة، منخفضة الضوضاء: وضع أساس صلب لرحلة طائرة بدون طيار مستقرة

مفتاح الطيران المستقر للطائرات بدون طيار، والدوران الدقيق والطيران المستمر يكمن في إصدار البيانات الدقيق من الوحدة.يقدم BMI323 دقة قياس ثابت وديناميكي رائدة في الصناعةيدعم مقياس التسارع التبديل المتعدد المدى بين ± 2g و ± 4g و ± 8g و ± 16g ، مع تحيز صفر نموذجي يبلغ فقط ± 35mg وتحيز صفر قيد الحياة يتم التحكم فيه ضمن ± 50 mg.مع كثافة ضوضاء التسارع منخفضة إلى 180 μg/√Hz، يمكن أن يلتقط بدقة حتى أدنى الاهتزازات والانحرافات الأفقية والحركات الرأسية للجسم الجوي للطائرة بدون طيار. يمتد نطاق قياس الجيروسكوب من ± 125 درجة / ثانية إلى ± 2000 درجة / ثانية،مع تحيز صفر نموذجي منخفض إلى ±1°/sقادر على تلبية متطلبات مراقبة الموقف عالية الدقة للطيران البطيء المستقر في طائرات بدون طيار للتصوير الجوي.مع تلبية احتياجات الحصول على بيانات السرعة الزاوية من المناورات الشديدة في طائرات بدون طيار سباقية FPV، مثل التدحرجات عالية السرعة، والدورات الحادة والغوصات السريعة.

الـمؤشر كتلة الجسم 323يدعم جهاز الاستشعار معدل إنتاج بيانات فائق الارتفاع يصل إلى 6400 هرتز، مما يتيح تحديث البيانات عالية التردد على مستوى الميلي ثانية.هذا يسمح لنظام التحكم في الطيران أن يدرك التغيرات في موقف الطائرة في الوقت الحقيقي، تنفيذ حسابات الموقف بسرعة وتعديل الخدمة، والقمع بشكل فعال مشاكل مثل اهتزازات الطيران، والانجراف وتأخير الموقف،وتحسين استقرار وتحكم سرعة استجابة الطائرة بدون طيار بشكل كبيربالمقارنة مع أجهزة استشعار IMU التقليدية، يستخدم BMI323 تصفية مستوى الأجهزة وقمع الضوضاء لتصفية التداخل الناجم عن اضطرابات الرياح بشكل فعال.اهتزازات المحركات ورنين الهيكل، بإخراج بيانات حركة خام نظيفة ومستقرة لتوفير دعم بيانات موثوق به لخوارزميات التحكم في الطيران PID وخوارزميات اندماج الموقف.

الثالث.مؤشر كتلة الجسم 323تصميم استهلاك طاقة منخفض للغاية ، مصمم لمتطلبات صمود الطائرات بدون طيار

صمود الطيران هو أحد مؤشرات الأداء الأساسية للطائرات بدون طيار. تم تحسين BMI323 بشكل عميق لاستهلاك الطاقة في الأجهزة المحمولة والمحمولة.التوازن بين الأداء العالي واستهلاك الطاقة المنخفض، مما يجعله مناسبًا تمامًا لتطبيقات الطائرات بدون طيار تعمل بالبطارية. يدعم المستشعر أنماط استهلاك طاقة متعددة: في وضع التشغيل عالي الأداء بسرعة كاملة ، فإن استهلاك الطاقة هو 1 فقط.2 mA عند 3.3 تخفيض V ‬بما يقرب من 15% مقارنة بالمنتجات من الجيل السابق ‬في حالة النوم منخفضة الكهرباء جداً، يكون تيار التشغيل 356 μA فقط،مما يؤدي إلى خسارة طاقة منخفضة للغاية.

علاوة على ذلك،مؤشر كتلة الجسم 323الشريحة تتضمن مجموعة شاملة من وظائف انقطاع الحركة التي تسببها الأجهزة ، ودعم آليات مختلفة لإطلاق الأحداث مثل الكشف عن السقوط الحر ، ميل الموقف ،الحركة بدء/وقف والنقر إلى الاستيقاظعندما تكون الطائرة بدون طيار تحوم بشكل ثابت، فإنها تدخل تلقائيًا إلى حالة مراقبة منخفضة الطاقة،يستيقظ فقط عندما يتم اكتشاف تغيير في موقف الطائرةهذا يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي للطائرة بدون طيار، مما يزيد من استمرارية رحلتها في الشحن الواحد، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات مثل الخفيفة الوزن،طائرات بدون طيار محمولة وطائرات بدون طيار مصممة لمهام التفتيش طويلة الأمد.

IV.مؤشر كتلة الجسم 323واجهات متنوعة وميزات ذكية: التوافق مع أنظمة التحكم في الطيران الرئيسية

يوفر BMI323 توافقًا وتكيفًا استثنائيًا للأجهزة ، ويدعم العديد من واجهات الاتصالات السريعة الشائعة بما في ذلك I2C و SPI و I3C.انها تتكامل بسلاسة مع مختلف رقائق التحكم في الطيران الرئيسية مثل STM32 وPIC، وهي متوافقة مع الغالبية العظمى من حلول التحكم في الطيران من الطائرات بدون طيار مفتوحة المصدر والتجارية المتاحة في السوق ، مما يقلل من تكاليف تطوير المعدات وتعديلها.خوارزمية الكشف عن الحركة المدمجة في الأجهزة لا تعتمد على قوة معالجة وحدة التحكم الرئيسيةيمكن أن تحدد بشكل مستقل أحداث الحركة الأساسيةوبالتالي تقليل الحمل الحسابي على برنامج جهاز التحكم الرئيسي وتعزيز كفاءة الاستجابة العامة لنظام تحكم الطيران.

فيما يتعلق بسلامة طيران الطائرات بدون طيارمؤشر كتلة الجسم 323يمكن لوظيفة الكشف عن السقوط الحر للمستشعر أن تحدد بسرعة الحالات التي يفقد فيها الجسم السيطرة.يطلق آليات حماية مثل إيقاف الطوارئ ونشر المظلة، مما يعزز بشكل كبير سلامة رحلة الطائرات بدون طيار؛ وظائفها الميل الموقف ومراقبة الحركة تمكن من تنبيهات لمواقف الطائرات بدون طيار غير الطبيعية ونظام السبات الموفر للطاقة عندما تكون ثابتة،تلبية متطلبات مختلفة في التحكم الذكي في الطيرانعلاوة على ذلك، تدعم الشريحة تكوين المعلمات المحددة من قبل المستخدم، مما يسمح بتعديل مرن لمدى المستشعر ومعدل أخذ العينات ومعلمات التصفية بناءً على وزن طراز الطائرة بدون طيار.السيطرة على المناورة و سيناريوهات الطيران، وبالتالي تلبية متطلبات معايرة تحكم الطيران المخصصة.

الخامس: سيناريوهات التطبيق الأساسيةمؤشر كتلة الجسم 323في مراقبة الطائرات بدون طيار

بفضل مزاياه الشاملة في التكامل، والدقة العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة والاستقرار العالي،مؤشر كتلة الجسم 323تغطي بشكل شامل جميع أنواع سيناريوهات استشعار تحكم الطيران من الطائرات بدون طيار: الطيران الدقيق،تعويض الموقف السلس للجهاز الأساسي والطيران الذكي في المسار للطائرات بدون طيار التصوير الجوي للعملاء- ضبط موقف المناورة عالية السرعة والتحكم الدقيق في المناورات القصوى للطائرات بدون طيار السباقية وتجنب العقباتمعايرة الطيران المستقر لفترة طويلة في المجال الجوي المعقد للطائرات بدون طيار التفتيشية والمسحية الصناعية؛ وتكييف التحكم في الطيران خفيف الوزن وتحسين القدرة على التحمل منخفضة الطاقة للطائرات بدون طيار الصغيرة والصغيرة.الأداء والاستقرار.

الموجز السادسمؤشر كتلة الجسم 323المنتج

مع بنيتها المتكاملة للغاية للأجهزة، ودقة القياس الرائدة في الصناعة، واستهلاك الطاقة المنخفضة للغاية وميزات ذكية شاملة،مؤشر كتلة الجسم 323وحدة استشعار IMU 6DoF تعالج نقاط الألم المرتبطة بأجهزة استشعار IMU التقليدية للطائرات بدون طيار ، مثل الحجم الكبير والضوضاء العالية والانحراف الحراري الكبير ،استهلاك طاقة مرتفع نسبياً وضعف القدرة على التكيفكجهاز استشعار ثقافي مصمم خصيصاً لسرعة عالية، تحديد الحركة عالية الدقةمتطلبات استشعار الموقف الدقيقة والمستقرة لأنظمة تحكم الطيران بدون طيار، مما يتيح التحكم في الطيران أكثر سلاسة واستجابة وأكثر أمانًا. إنها وحدة قياس الثبات المفضلة للجيل الحالي من تحديثات نظام التحكم في الطيران بدون طيار.