Το εταιρικό blog για ST ASM330LHH Μηχανοκίνητη μονάδα μέτρησης αδράνειας 6 άξων για μη επανδρωμένο αεροσκάφος

Η εταιρεία Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. προμηθεύει και ανακυκλώνει το STΑΣΜ330LHHμονάδα μέτρησης αδράνειας 6 άξων αυτοκινήτου, κατάλληλη για εφαρμογές με drones.

Ι. ΣύνοψηΑΣΜ330LHHΣυσκευή

ΗΑΣΜ330LHHείναι μονάδα μέτρησης αδράνειας MEMS (IMU) 6 άξων AEC-Q100 αυτοκινητοβιομηχανικής κλάσης που ενσωματώνει σε ένα μόνο τσιπ ένα τριάξιο επιταχυνόμετρο και ένα τριάξιο γυροσκόπιο.Χρησιμοποιεί ένα πακέτο LGA‐14 (SiP) (2.5 × 3,0 × 0,83 mm) και διαθέτει ευρύ εύρος θερμοκρασιών, χαμηλό θόρυβο και δυνατότητα συγχρονικής εξάξιας εξόδου δεδομένων.Η αξιοπιστία του αυτοκινητοβιομηχανικού επιπέδου του επιτρέπει να προσαρμοστεί για χρήση στον έλεγχο πτήσεων μη επανδρωμένων αεροσκαφών βιομηχανικού επιπέδου., εκτίμηση στάσης και εφαρμογές υποβοήθησης της αδράνειας στην πλοήγηση.

ΙΙ. Βασικές ηλεκτρικές και αισθητήριες παραμέτρους τουΑΣΜ330LHH

1. Επιταχυνόμετρος (τριαξικό)

- Επιλέξιμο εύρος πλήρους κλίμακας: ±2 g / ±4 g / ±8 g / ±16 g

- πυκνότητα θορύβου τόσο χαμηλή όσο 60 μg/√Hz, με ενσωματωμένη αντιστάθμιση θερμοκρασίας για την καταστολή της μετατόπισης της θερμοκρασίας

2. Γυροσκόπιο (τριαξονικό)

- Περιοχή γωνιακής ταχύτητας: ±125 έως ±4000 dps, με πολλαπλές ρυθμίσεις διαμόρφωσης για να προσαρμόζονται στις συνθήκες υψηλής ελιγμών και υψηλής περιστροφής στα UAV

- πυκνότητα θορύβου του γυροσκόπου 5 mdps/√Hz, εξασφαλίζοντας υψηλή ακρίβεια υπολογισμού της στάσης

3. Συνθήκες λειτουργίας

- Ηλεκτρική τροφοδοσία: 1,71·3,6 V

- Πεδίο θερμοκρασίας: ∼40 °C έως +105 °C, κατάλληλο για εξωτερικές λειτουργίες με μη επανδρωμένα αεροσκάφη υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας

- Τρόποι: Μπορεί να αλλάξει μεταξύ της λειτουργίας υψηλής απόδοσης και της λειτουργίας χαμηλής κατανάλωσης· η τυπική κατανάλωση ενέργειας στη λειτουργία υψηλής απόδοσης είναι 1,3 mA

4Ψηφιακές διεπαφές: I2C, SPI, MIPI I3C, που επιτρέπουν την άμεση σύνδεση με το MCU του ελεγκτή πτήσης. Έξι καναλιές εξόδου δεδομένων αισθητήρων που συγχρονίζονται με υλικό

5. Πηγές στο τσιπ: 3 KB FIFO buffer, προγραμματιζόμενη μηχανή πεπερασμένης κατάστασης (FSM), πυρήνας μηχανικής μάθησης (MLC); υποστηρίζει διακοπές γεγονότων κίνησης και ανίχνευση κίνησης / ακινησίας,μείωση του υπολογιστικού φορτίου του κύριου ελεγκτή

6. Αξιόπιστη: πιστοποίηση αυτοκινητοβιομηχανικής ποιότητας AEC-Q100, συσκευασία σύμφωνη με το RoHS· δεν είναι λειτουργική συσκευή ασφάλειας ISO 26262; δεν προορίζεται για χρήση σε αλυσίδες κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια.

ΙΙΙ. Ανάλυση των βασικών χαρακτηριστικών τηςΑΣΜ330LHH

1. Έξι-άξονες συγχρονισμένη δειγματοληψία με υλικό

Οι εξόδοι του επιταχυντήρα και του γυροσκόπου είναι ευθυγραμμισμένες χρονικά.εξάλειψη των χρονικών καθυστερήσεων δειγματοληψίας από λογισμικό και βελτίωση της ακρίβειας του φιλτραρίσματος στάσης των drones και του αλγόριθμου σύντηξης EKF (Extended Kalman Filter)Αυτό επεκτείνει τη διάρκεια της καθαρής αδρανειακής στάσης συντήρησης όταν χαθεί το GPS.

2Ενσωματωμένη αντιστάθμιση θερμοκρασίας

Δεδομένων των σημαντικών διακυμάνσεων θερμοκρασίας από μέρα σε νύχτα που αντιμετωπίζουν τα drones σε εξωτερικούς χώρους, το τσιπ ενσωματώνει ενσωματωμένο μηχανισμό αντιστάθμισης θερμοκρασίας για να ελαχιστοποιήσει την απόκλιση της θερμοκρασίας.μειώνει τις αλλαγές των γωνιών στάσης που προκαλούνται από τη θερμοκρασία, και να μειώσει το κόστος βαθμονόμησης για τους επόμενους αλγόριθμους.

3. Ευέλικτη διαμόρφωση εύρους

Για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας, όπως για παράδειγμα για στάσεις στάθμευσης, για ελιγμούς υψηλής ταχύτητας και για περιστροφές και κυλήσεις, η εμβέλεια μπορεί να εναλλάσσεται μέσω λογισμικού:χρησιμοποιείται μικρό εύρος για την περιστροφή για την επίτευξη υψηλότερης ευαισθησίας· για πτήσεις αερόβασης, η μετάβαση στο μεγάλο εύρος ±2000/±4000 dps αποτρέπει την κορεσμό και την υπερχείλωση των αισθητήρων.

4. On-chip έξυπνη μηχανή FSM + MLC

Η ανίχνευση δονήσεων και η αναγνώριση γεγονότων στάσης μπορούν να πραγματοποιηθούν εντός του ίδιου του αισθητήρα, εξαλείφοντας την ανάγκη συνεχούς ανίχνευσης από τον κύριο ελεγκτή.Αυτό είναι κατάλληλο για παρακολούθηση των δονήσεων των μη επανδρωμένων αεροσκαφών και έγκαιρη προειδοποίηση πτώσης/απώλειας ελέγχου., μειώνοντας παράλληλα τη συνολική κατανάλωση ισχύος του συστήματος.

5Δύο τρόποι κατανάλωσης ενέργειας

Η λειτουργία υψηλής απόδοσης είναι ενεργοποιημένη κατά τη διάρκεια της πτήσης για να εξασφαλιστεί ο ρυθμός δειγματοληψίας· η λειτουργία χαμηλής ισχύος μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια αναμονής ή στάσης για να βελτιστοποιηθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας του drones.

IV. ΣύνοψηΑΣΜ330LHHγια εφαρμογές UAV

Κατάλληλο για εφαρμογές UAV

- Υπολογισμός στάσης για τον έλεγχο πτήσης και τη βοήθεια αδρανειακής πλοήγησης, που χρησιμεύει ως εφεδρική στάση στάσης σε περίπτωση βλάβης του GNSS (GPS/Beidou) ·

- πολυτροχιακά και κατακόρυφα UAV απογείωσης και προσγείωσης (VTOL) που λειτουργούν σε εξωτερικά περιβάλλοντα υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών·

- Παρακολούθηση δονήσεων UAV και ανίχνευση γεγονότων στάσης αεροσκάφους.

- Δουλεύει σε συνδυασμό με τις MCU της σειράς STM32 για την εφαρμογή αλγορίθμων σύντηξης αισθητήρων, που παράγουν σταθερές γωνίες στάσης.

Πλεονεκτήματα έναντι των ΜΜΕ καταναλωτικού επιπέδου

Σε σύγκριση με τις τυπικές 6άξονες ΜΜΕ καταναλωτικού επιπέδου, ηΑΣΜ330LHHέχει υποβληθεί σε αυστηρές δοκιμές αυτοκινητοβιομηχανικής ποιότητας, προσφέροντας πιο σταθερή απόδοση σε ευρύ εύρος θερμοκρασιών, καθώς και ανώτερες προδιαγραφές θορύβου και θερμοκρασίας.Είναι κατάλληλο για βιομηχανικά και εξειδικευμένα drones σε σενάρια με υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας., αν και αυτό έρχεται με κόστος υψηλότερων κόστους εξαρτημάτων σε σύγκριση με τις συσκευές MEMS καταναλωτικού επιπέδου.