مدونة الشركة حول ST ASM330LHH وحدة قياس جدرانية ذات 6 محاور للسيارات للطائرة بدون طيار

شركة شنتشن مينغجيادا للإلكترونيات المحدودة تقوم بتوريد وإعادة تدوير وحدة القياس بالقصور الذاتي ذات 6 محاور من الدرجة السيارات ST ASM330LHH، وهي مناسبة لتطبيقات الطائرات بدون طيار.جهاز ASM330LHH هو وحدة قياس بالقصور الذاتي MEMS ذات 6 محاور من الدرجة السيارات AEC-Q100 (IMU) تدمج مقياس تسارع ثلاثي المحاور وجيروسكوب ثلاثي المحاور على شريحة واحدة. تستخدم حزمة نظام في حزمة (SiP) LGA-14 (2.5 × 3.0 × 0.83 مم) وتتميز بنطاق درجة حرارة واسع وضوضاء منخفضة والقدرة على إخراج بيانات سداسية المحاور متزامنة. تم تطويرها في الأصل لتطبيقات تقدير المسار داخل المركبات، وتسمح موثوقيتها من الدرجة السيارات بتكييفها للاستخدام في تطبيقات التحكم في طيران الطائرات بدون طيار من الدرجة الصناعية، وتقدير الموقف، وتطبيقات مساعدة الملاحة بالقصور الذاتي.

المعلمات الكهربائية والاستشعار الرئيسية لجهاز ASM330LHH- نطاق كامل قابل للتحديد: ±2 جم / ±4 جم / ±8 جم / ±16 جم

- كثافة ضوضاء منخفضة تصل إلى 60 ميكروجرام/هرتز، مع تعويض درجة حرارة مدمج لقمع انحراف درجة الحرارة- نطاق سرعة الزاوية: ±125 إلى ±4000 درجة/ثانية، مع إعدادات متعددة قابلة للتكوين لاستيعاب ظروف المناورة العالية والدوران العالي في الطائرات بدون طيار

- كثافة ضوضاء الجيروسكوب 5 مللي ثانية/هرتز، مما يضمن دقة عالية في حساب الموقف

- مصدر الطاقة: 1.71-3.6 فولت

- نطاق درجة الحرارة: -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية، مناسب لعمليات الطائرات بدون طيار الخارجية ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة

- الأوضاع: قابلة للتبديل بين وضع الأداء العالي ووضع الطاقة المنخفضة؛ استهلاك الطاقة النموذجي في وضع الأداء العالي هو 1.3 مللي أمبير

4. الواجهات الرقمية: I²C، SPI، MIPI I3C، مما يسمح بالاتصال المباشر بوحدة التحكم الدقيقة لوحدة التحكم في الطيران؛ إخراج بيانات المستشعر المتزامنة بالأجهزة ذات القنوات الست

5. موارد على الشريحة: مخزن مؤقت FIFO بسعة 3 كيلوبايت، آلة حالة محدودة قابلة للبرمجة (FSM)، نواة تعلم الآلة (MLC)؛ تدعم مقاطعات أحداث الحركة واكتشاف الحركة/السكون، مما يقلل من الحمل الحسابي على وحدة التحكم الرئيسية

6. الموثوقية: شهادة AEC-Q100 من الدرجة السيارات، تغليف متوافق مع RoHS؛ ليست جهاز سلامة وظيفية وفقًا لمعيار ISO 26262؛ غير مخصصة للاستخدام في سلاسل حرجة للسلامة.

تحليل الميزات الرئيسية لجهاز ASM330LHH

1. أخذ عينات متزامنة بالأجهزة ذات ستة محاور

مخرجات مقياس التسارع والجيروسكوب متوافقة زمنيًا، مما يلغي تأخيرات أخذ عينات البرامج ويعزز دقة ترشيح موقف الطائرة بدون طيار وخوارزمية دمج EKF (مرشح كالمان الموسع)؛ هذا يطيل مدة الحفاظ على الموقف بالقصور الذاتي البحت عند فقدان نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). STMicroelectronics.

2. تعويض درجة الحرارة المدمج

نظرًا لتقلبات درجات الحرارة الكبيرة بين النهار والليل التي تواجهها الطائرات بدون طيار في الهواء الطلق، تتضمن الشريحة آلية تعويض درجة حرارة مدمجة لتقليل انحراف درجة الحرارة، وتقليل التحولات الناجمة عن درجة الحرارة في زوايا الموقف، وتقليل عبء المعايرة للخوارزميات اللاحقة.

3. تكوين نطاق مرن

لظروف التشغيل المختلفة - مثل التحويم، والمناورات عالية السرعة، والدوران والانقلاب - يمكن تبديل النطاق عبر البرامج: يتم استخدام نطاق صغير للتحويم لتحقيق حساسية أعلى؛ للطيران البهلواني، يمنع التبديل إلى النطاق الكبير ±2000/±4000 درجة/ثانية تشبع المستشعر وتجاوزه.

4. محرك ذكي على الشريحة FSM + MLC

5. أوضاع استهلاك طاقة مزدوجة

يتم تمكين وضع الأداء العالي أثناء الطيران لضمان معدل أخذ العينات؛ يمكن التبديل إلى وضع الطاقة المنخفضة أثناء الاستعداد أو التحويم الثابت لتحسين عمر بطارية الطائرة بدون طيار.

ملخص لجهاز ASM330LHH لتطبيقات الطائرات بدون طيار

مناسب لتطبيقات الطائرات بدون طيار

- حساب الموقف للتحكم في الطيران ومساعدة الملاحة بالقصور الذاتي، كنسخة احتياطية للموقف في حالة فشل نظام تحديد المواقع العالمي (GNSS) (GPS/Beidou)؛

- الطائرات بدون طيار متعددة الدوارات والطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) التي تعمل في البيئات الخارجية ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة؛

- مراقبة اهتزازات الطائرات بدون طيار واكتشاف أحداث الموقف لهيكل الطائرة؛

- يعمل بالاقتران مع وحدات التحكم الدقيقة من سلسلة STM32 لتنفيذ خوارزميات دمج المستشعرات، وإخراج زوايا موقف مستقرة.

المزايا مقارنة بوحدات IMU من الدرجة الاستهلاكية

مقارنة بوحدات IMU القياسية ذات 6 محاور من الدرجة الاستهلاكية، خضع جهاز ASM330LHH لاختبارات صارمة من الدرجة السيارات، مما يوفر أداءً أكثر استقرارًا عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، بالإضافة إلى مواصفات ضوضاء وانحراف درجة حرارة فائقة. إنه مناسب للطائرات بدون طيار الصناعية والمتخصصة في السيناريوهات التي تتطلب موثوقية عالية، على الرغم من أن هذا يأتي بتكلفة أعلى للمكونات مقارنة بأجهزة MEMS من الدرجة الاستهلاكية.