Bagaimana cara menerapkan pengukuran jarak yang akurat (ke tanah) pada UAV seperti pesawat untuk ketinggian lebih dari 10m?

Bagaimana cara menerapkan pengukuran jarak jauh drone-ke-darat untuk pendaratan autopilot dengan ketinggian lebih dari 10m? Saya menemukan ultrasonik terlalu melelahkan, apalagi GPS. Tinggi maksimum adalah 1000m, Vmax adalah 100 km / jam, Vaverage adalah 72 km / jam. Drone itu seperti pesawat, tidak ada helikopter * atau lebih.

Terima kasih atas masukannya!

Anda mungkin mencari altimeter radar, tetapi saya pikir ketinggian 1000m akan menjadi tantangan jika Anda ingin membuatnya sendiri, karena daya yang dibutuhkan untuk mendapatkan pantulan yang dapat dideteksi pada jarak seperti itu. Beberapa ratus meter mungkin target yang lebih realistis untuk radar daya rendah buatan sendiri.

Berikut adalah skema altimeter pendaratan radar yang berguna sekitar 1.000 kaki.

Pada pesawat nyata, mereka akan memiliki Altimeter Radar dan Altimeter Barometrik. Barometrik Altimeter digunakan pada ketinggian yang lebih tinggi dan Radar Altimeter digunakan selama lepas landas dan mendarat untuk mengukur jarak ke tanah yang sebenarnya (yaitu pada ketinggian di mana perubahan ketinggian medan merupakan masalah yang signifikan - biasanya 5.000 kaki).

Pada kenyataannya, satu sensor mungkin tidak akan cukup akurat untuk melakukan apa yang Anda inginkan. Sebagian besar yang saya tahu terkait dengan AGV (Kendaraan Darat), tapi saya pikir beberapa prinsip yang sama berlaku.

Anda mungkin ingin menggunakan kombinasi sensor untuk mendapatkan akurasi yang Anda butuhkan. Beberapa di antaranya bisa sangat mahal.

• GPS: Modul GPS standar harus dapat membuat Anda mencapai akurasi sekitar 1m +/-. Jika Anda melangkah ke pengaturan diferensial (satu stasiun di tanah, satu di pesawat), maka Anda harus bisa mendapatkan akurasi yang lebih signifikan, tetapi dengan biaya yang jauh lebih tinggi. Sesuatu seperti 10cm atau bahkan 1cm harus dimungkinkan (dengan data kecepatan), tetapi dengan biaya yang jauh lebih tinggi.

• INS: Anda dapat melengkapi sistem GPS Anda dengan pengukuran intertial. Boom di perangkat MEMS telah membuat sensor solid-state yang relatif baik tersedia dengan harga konsumen. Menambahkan data accelerometer, gyrometer, dan magnetometer ke data GPS harus membuat sinyal lebih akurat, dan memperhitungkan kemungkinan "gangguan" dalam bacaan GPS Anda.

• Navigasi dengan bantuan radio: Saya tidak sepenuhnya yakin tentang hal ini, tetapi banyak bandara menggunakan bantuan radio untuk membantu mendaratkan pesawat. Anda mungkin dapat meneliti bagaimana sistem ini benar-benar bekerja dan mengimplementasikan sistem Anda sendiri (secara hukum, tentu saja).

Untuk melihat lebih rinci beberapa pertimbangan ini, saya akan memeriksa DIYDrones. Mereka telah mengumpulkan beberapa sistem yang cukup terintegrasi menggunakan GPS, INS, Barometer, dan berbagai sensor lainnya. Mereka juga telah mengatasi beberapa tantangan penyaringan yang sulit yang datang dengan berbagai sumber data dalam sistem udara.

Barometer akan cukup baik Anda mendapatkan sesuatu seperti resolusi 10 cm, satu-satunya bit rumit adalah bahwa drone Anda perlu mengetahui tekanan barometrik di permukaan tanah dan yang cenderung berubah dengan cuaca.

Jika Anda ingin kontrol lokasi berkinerja sangat tinggi, maka Anda mungkin tidak akan mendapatkan sistem berbasis visi dengan komputer berdaya tinggi yang dapat mengenali jalur pendaratan dan mengenai zona yang tepat dengan kecepatan yang tepat.

Jika Anda akan mendarat di lokasi pendaratan di bawah kendali Anda, saya akan menempatkan beberapa pemancar radio di sekitar lokasi dan membandingkan kekuatan sinyal. Itu satu-satunya cara yang dapat diandalkan & mudah diterapkan.

Jika Anda ingin mendarat di mana saja - hanya GPS (+ -1m dimungkinkan di AS), pengukuran ultrasonik atau laser adalah pilihan yang valid, tetapi tidak ada yang sempurna.

Sebuah pengintai laser akan memberi Anda presisi dan akurasi yang baik, dan dirancang untuk jarak yang Anda harapkan, tetapi mungkin berat (karena optik) dan akan menyelesaikan jarak ke titik daripada area yang lebih besar.

Hasil yang diukur dapat berubah dengan cepat jika Anda melewati medan yang memiliki banyak variasi (seperti hutan atau kota), dan mungkin sulit untuk membaca permukaan reflektif seperti air yang tidak akan mengembalikan sebagian besar permukaan tanah. balok ke arah itu datang.

Namun, ini harus dipertimbangkan sebagai opsi. Pengukur jarak genggam konsumen untuk berburu atau lari golf dari $ 50 hingga lebih dari $ 200; Saya tidak yakin tentang harga komersial untuk integrasi ke dalam sistem seperti UAV.

Saya selalu ingin mencoba ini:

Pasang kamera menghadap ke bawah pada UAV. Kualitasnya sebagian besar tidak relevan. Rebut frame darinya pada beberapa interval tetap. Analisis pasangan gambar untuk menentukan seberapa cepat tanah terlihat bergerak. Ada banyak opsi untuk algoritma. Sekarang, mengingat kecepatan GPS Anda (bukan kecepatan udara!) Anda seberapa cepat Anda benar-benar pergi dan seberapa cepat tanah tampaknya bergerak. Pada ketinggian 0 gerakan nyata (diskalakan dengan benar) adalah 1: 1. Saat Anda mendapatkan ketinggian, kecepatan nyata dari tanah akan melambat.