Giải pháp điều khiển tư thế UAV & Các trường hợp thành công

Là trung tâm thần kinh cốt lõi của trí tuệ bay thấp, điều khiển tư thế UAV là công nghệ then chốt để đảm bảo chuyến bay ổn định và hoạt động chính xác. Ngành UAV dân dụng của Trung Quốc chiếm 70% thị phần toàn cầu. Khả năng điều khiển tư thế trực tiếp quyết định hiệu suất nhiệm vụ trong điều kiện hoạt động phức tạp. Dựa trên hợp nhất đa cảm biến, nó tích hợp dữ liệu thô từ IMU, GNSS, LiDAR và các cảm biến khác, đồng thời áp dụng các thuật toán bộ lọc Kalman để bù lỗi theo thời gian thực. Ngành công nghiệp đang đẩy nhanh quá trình thay thế trong nước để hiện thực hóa sự độc lập toàn chuỗi về phần cứng và thuật toán, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các bộ phận nhập khẩu. Được thúc đẩy bởi nền kinh tế bay thấp đang bùng nổ, các công nghệ điều khiển tư thế thông minh và hợp tác sẽ cho phép các trường hợp sử dụng rộng rãi hơn bao gồm giao hàng và cứu hộ thiên tai, đưa ngành UAV trong nước từ lợi thế quy mô sang dẫn đầu về công nghệ.

Các điểm khó khăn trong ngành

Trôi tư thế trong môi trường khắc nghiệt: Dưới tác động của gió giật, nhiễu động và nhiễu điện từ (EMI) mạnh, IMU thông thường gặp phải hiện tượng trôi sai số nghiêm trọng, gây ra rung lắc, lệch hướng và các nguy cơ bay tiềm ẩn.

Các tình huống mất tín hiệu GNSS: Tín hiệu GPS bị chặn trong các hẻm núi đô thị, rừng núi và không gian trong nhà. Bộ điều khiển bay đơn lẻ không thể duy trì tư thế và định vị đáng tin cậy.

Nhiễu loạn từ tải trọng: Việc gắn các tải trọng gimbal, hàng hóa hoặc khảo sát làm thay đổi trọng tâm và gây ra rung động, kích hoạt dao động tư thế và làm giảm chất lượng hình ảnh & thu thập dữ liệu.

Chi phí cao & rủi ro nguồn cung cảm biến nhập khẩu: IMU cao cấp từ nước ngoài có giá cao và thời gian giao hàng dài, hạn chế sản xuất hàng loạt các nền tảng UAV trong nước.

Phát triển hợp nhất đa cảm biến với rào cản cao: Việc tích hợp các cảm biến IMU, GNSS, LiDAR và thị giác đòi hỏi việc tinh chỉnh thuật toán phức tạp, dẫn đến chu kỳ phát triển dài cho người dùng cuối.

Giải pháp toàn diện cho điều khiển tư thế UAV dòng SI-MIMU

Các trường hợp thành công

SI-MIMU được tích hợp bên trong khoang điều khiển bay. Cơ chế giảm rung động giúp giảm thiểu dao động từ cánh quạt và tải trọng để giảm thiểu rung lắc tư thế.

Hiệu chuẩn toàn dải nhiệt độ giữ cho độ trôi của con quay hồi chuyển nằm trong phạm vi chấp nhận được dưới nhiệt độ khắc nghiệt của thực địa. Khi GNSS bị mất, thiết bị duy trì tư thế ổn định để giữ an toàn trong thời gian ngắn.

Dữ liệu tư thế tần số cao cung cấp cho gimbal để ổn định hình ảnh điện tử, giúp chụp được chi tiết sắc nét của các cột điện.

Lợi ích cho khách hàng:

Tỷ lệ thành công nhiệm vụ được cải thiện trong các điều kiện thực địa phức tạp. Giao hàng số lượng lớn ổn định cho phép thay thế hoàn toàn trong nước.

Trường hợp 2: UAV khảo sát cánh cố định VTOL

Yêu cầu của khách hàng: UAV khảo sát VTOL tầm xa cần hiệu suất ổn định trong quá trình cất cánh thẳng đứng, chuyển đổi bay hành trình và hạ cánh. Nhiễu động luồng không khí trong quá trình cất cánh/hạ cánh phải được xử lý đáng tin cậy. Yêu cầu đầu ra tư thế có độ chính xác cao để tạo đám mây điểm LiDAR.

Giải pháp SI-MIMU:

SI-MIMU cung cấp tham chiếu tư thế liên tục bao phủ toàn bộ phạm vi bay: cất cánh VTOL, chuyển đổi chế độ, bay hành trình và hạ cánh.

Tích hợp chặt chẽ với GNSS để cung cấp tư thế & hướng bay tần số cao cho việc đăng ký đám mây điểm LiDAR chính xác.

Kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ giúp bảo toàn khả năng mang tải và thời gian bay.

Lợi ích cho khách hàng:

Đám mây điểm khảo sát đáp ứng thông số kỹ thuật về độ chính xác. Chi phí BOM giảm đáng kể so với cảm biến quán tính nhập khẩu, hỗ trợ giao hàng số lượng lớn cho khách hàng trong ngành khảo sát.

Trường hợp 3: UAV cứu hộ khẩn cấp & hậu cần nhẹ trong đô thị

Yêu cầu của khách hàng: UAV giao hàng và thả hàng khẩn cấp bay thấp trong đô thị. GNSS thường xuyên bị chặn bởi các tòa nhà cao tầng. Tải trọng đu đưa gây ra nhiễu loạn tư thế. Yêu cầu bay an toàn trong thời gian ngắn mà không có GNSS.

Giải pháp SI-MIMU:

SI-MIMU xuất dữ liệu tư thế có độ chính xác cao theo thời gian thực để bù trừ nhiễu loạn do tải trọng đu đưa gây ra.

Trong thời gian mất tín hiệu GNSS tạm thời trong hẻm núi đô thị, IMU duy trì tư thế ổn định, cho phép có thời gian để GNSS phục hồi hoặc kích hoạt quy trình hạ cánh an toàn.

Giao diện thân thiện với người dùng giúp đơn giản hóa việc tích hợp với bộ điều khiển bay tự phát triển và rút ngắn tiến độ dự án.

Lợi ích cho khách hàng:

Cải thiện an toàn bay trong các kịch bản đô thị phức tạp. Loại bỏ sự phụ thuộc vào IMU nhập khẩu. Tăng tốc độ lặp lại mẫu thử & thời gian đưa ra thị trường.