無人機作為一種高效便捷的輔助手段替代了原有工具服務(wù)于各行各業(yè),其具有成本低,效費比好、使用方便等優(yōu)勢,降低了人工操作的風(fēng)險,提高了任務(wù)執(zhí)行的安全性和可操控性。
由于無人機更能勝任“3D”環(huán)境下的工作任務(wù)(即Dull枯燥的、Dirty骯臟的、Dangerous危險的),“無人機+”的潛力不斷被挖掘,市場對無人機產(chǎn)品的接受程度越來越高,行業(yè)需求呈現(xiàn)井噴趨勢,2020年中國民用無人機產(chǎn)品銷售市場規(guī)模達(dá)到265億元(來自前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理)。
定高——至關(guān)重要
無人機在作業(yè)過程中因環(huán)境復(fù)雜多變、不易掌控,需要技術(shù)為其提供實時穩(wěn)定的測距定高飛行功能,使其可以在多變環(huán)境下安全自如完成飛行工作,定高可謂至關(guān)重要。
1、氣壓計、GPS在地面附近精度很差,若無技術(shù)提供有效的高度參考,則無人機如同失去雙眼,非常容易發(fā)生事故造成財產(chǎn)損失;
2、測繪無人機等掛載較貴重的測繪設(shè)備,若無測距設(shè)備輔助無人機降落保持其整體穩(wěn)定性,則很有可能遭遇突然的沖擊無法應(yīng)對,對無人機本身或掛載設(shè)備造成損壞;
產(chǎn)品對比
為了保障無人機的安全和高效運行,擁有“智慧的眼睛”來感知環(huán)境是必不可少的,當(dāng)前運用較多的障礙物檢測方法主要有:
Ⅰ. 激光雷達(dá):發(fā)射端發(fā)出光信號遇到物體反射后被接收端接收,根據(jù)接收信號與發(fā)射信號的相位差或時間差,即可換算出距離障礙物的距離。測量距離遠(yuǎn),F(xiàn)oV小誤報率低,該方案在當(dāng)前市場上產(chǎn)品中已有一定規(guī)模的應(yīng)用。
Ⅱ. 超聲波測距:根據(jù)聲波的發(fā)射和返回時間差進(jìn)行距離的解算。優(yōu)點就是技術(shù)成熟,成本低;但缺點在于作用量程較短,波束角偏大,容易產(chǎn)生誤報,且對反射面有一定要求。
Ⅲ. 視覺:使用攝像頭進(jìn)行圖像或距離的識別,雙目視覺方案也可以獲得障礙物的深度圖像。缺點在于精度較低,容易受環(huán)境干擾。
各大技術(shù)在無人機上都有用武之地,各自應(yīng)用場景有所不同。但綜合來講,激光雷達(dá)的測量精度、測量頻率、抗干擾能力和測距性能都要明顯優(yōu)于其他產(chǎn)品并且現(xiàn)在產(chǎn)品越來越成熟,激光雷達(dá)的價格也越來越有競爭力,性價比也變得更高了。
北醒在無人機領(lǐng)域深耕多年,匯集多款適用場景與需求不同的產(chǎn)品。尤其在今年,北醒將原先的TFmini和TF02升級為TFmini-S和TF02-Pro,在光學(xué)系統(tǒng)與測距技術(shù)上做了較大升級,無人機測距定高的穩(wěn)定與性能都有了質(zhì)的飛躍。以下是升級數(shù)據(jù)對比:
TF02 VS TF02-Pro
TFmini VS TFmini-S
下面是北醒在無人機領(lǐng)域應(yīng)用較廣的王牌產(chǎn)品:
產(chǎn)品優(yōu)勢
Ⅰ. 在Ardupilot和PX4情況下支持的飛控硬件有:
a) Pixhawk1
b) Pixhawk Cube Series
c) Pixhawk Flight Controllers from Holybro
d) CUAV Series
e) Beagle Bone Blue
f) Drotek Pixhawk3
Ⅱ. 體積小、重量輕、盲區(qū)??;
Ⅲ. 接口多、安裝簡單高度靈活、易于集成;
Ⅳ. 探測頻率、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、精度高,解決GPS信號缺失、低空精度差的問題;有信號強度信息輔助飛控對數(shù)據(jù)做濾波;波束角小,復(fù)雜環(huán)境的指向精準(zhǔn)度優(yōu)于毫米波,不受環(huán)境影響,室內(nèi)外均可使用;
Ⅴ. 價格低至279元起(批量更優(yōu)惠哦);
北醒激光雷達(dá)可使無人機行業(yè)節(jié)省相當(dāng)多開發(fā)時間與成本,讓客戶專心搞無人機,定高——我們是專業(yè)的!
應(yīng)用案例
北醒激光雷達(dá)傳感器是一種高頻發(fā)射近紅外光的低功耗、高精度、小體積的測距模塊,將其安裝在無人機下方,可以實時探測雷達(dá)到正下方地面的距離信息并反饋給無人機。無人機飛控系統(tǒng)根據(jù)雷達(dá)數(shù)據(jù)判斷距離地面的高度,當(dāng)接近地面時,無人機速度會降低,緩慢下降直至平穩(wěn)落地;對于定高應(yīng)用,飛控會根據(jù)設(shè)定的高度信息,結(jié)合雷達(dá)的距離數(shù)據(jù),實時調(diào)整飛機的上升或下降,從而維持在一個恒定的高度飛行。
目前,無人機主要應(yīng)用領(lǐng)域為物流、能源、農(nóng)業(yè)、警用、基建、救災(zāi)、商業(yè)、醫(yī)療以及個人使用。其中無人機市場的主要趨勢如下:
物流無人機
物流無人機也是自疫情以來需求急劇上升的一個應(yīng)用領(lǐng)域,因封城、限流、交互傳染等多重病毒因素影響,以及剛剛發(fā)生不久的7.20河南暴雨等天氣災(zāi)害困境,人們無法自由穿行于大街小巷、對物品的衛(wèi)生程度有了更高的要求、以及災(zāi)區(qū)對食品藥物等的迫切需求都促使物流無人機行業(yè)迅速崛起,以更高的技術(shù)、更干凈的物品、更高效的運輸為大家解決難題。物流無人機可以有效利用低空資源,提升運輸效率,避開交通擁堵路段,使貨運不會受到交通情況的影響。
TF02-Pro安裝于多旋翼無人機下方約30cm高度,實時探測地面高度并反饋給飛控系統(tǒng),在無人機起飛、懸停和降落過程中,為無人機提供精確的絕對高度信息,在6m以內(nèi)高度主要采信TF02-Pro的測距信息,6m以上主要采信GPS等其他傳感器信息,當(dāng)無人機到達(dá)目的地,會在1m左右高度懸停進(jìn)行物品拋投,無人機根據(jù)TF02反饋的高度信息維持在1m高度懸停,當(dāng)拋投完畢,無人機飛回起點(配送點)。
測繪無人機
在航測多旋翼或固定翼無人機下方距離地面20cm高度安裝1臺TF02-Pro,用于測量無人機與地面的絕對高度,在無人機降落過程中飛控系統(tǒng)結(jié)合雷達(dá)的測距信息實時控制無人機的下降速度,保障無人機平穩(wěn)落地。
編隊表演無人機
近幾年無人機編隊表演行業(yè)競爭進(jìn)入白熱化,據(jù)不完全統(tǒng)計2019全球無人機編隊表演場次已高達(dá)230場,平均1.5天就有一場編隊表演。
TFmini-S安裝于無人機下方,距離地面約5cm高度,實時探測無人機與地面的高度,飛控可以根據(jù)絕對高度信息、結(jié)合編隊表演需要,控制不同無人機的上升、下降和懸停,從而組合出美觀的圖案。
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