10 metreyi aşan yüksekliklerde uçak benzeri İHA'ya doğru mesafe ölçümünü (toprağa nasıl) uygularım?

10 metrenin üzerindeki yüksekliklerde otopilot inişler için drone-yer mesafesi ölçümünü nasıl uygularım? Ultrasonik GPS'i çok yanlış buldum. Maksimum yükseklik 1000m, Vmax 100 km / s, Seviye 72 km / s. Drone uçağa benziyor, helikopter yok.

Herhangi bir giriş için teşekkürler!

Muhtemelen bir radar altimetre arıyorsunuz, ancak bu mesafeden tespit edilebilir yansıma elde etmek için gereken güç nedeniyle, kendiniz inşa etmek istiyorsanız 1000m yüksekliğin bir meydan okuma olacağını düşünüyorum. Birkaç yüz metre ev yapımı düşük güçlü radar için daha gerçekçi bir hedef olabilir.

Burada, yaklaşık 1000 feet'e kadar faydalı olan radar iniş altimetre şemaları .

Gerçek uçaklarda hem Radar Altimetresi hem de Barometrik Altimetresi olacaktır. Barometrik Altimetre daha yüksek rakımlarda kullanılır ve Radar Altimetre, kalkış ve iniş sırasında gerçek zemine olan mesafeyi ölçmek için kullanılır (yani arazi yükseklik değişikliklerinin önemli bir endişe olduğu irtifalarda - tipik olarak 5000 feet).

Gerçekte, tek bir sensör muhtemelen istediğinizi yapacak kadar doğru olmayacaktır. Bildiklerimin çoğu AGV'lerle (Kara Araçları) ilgili, ancak aynı prensiplerin bazılarının geçerli olduğunu düşünüyorum.

Muhtemelen ihtiyacınız olan doğruluğu elde etmek için bir sensör kombinasyonu kullanmak istersiniz. Bunlardan bazıları oldukça pahalı olabilir.

• GPS: Standart bir GPS modülü sizi yaklaşık 1m +/- hassasiyete indirebilmelidir. Bir diferansiyel düzene (zeminde bir istasyon, uçakta bir istasyon) yükselirseniz, önemli ölçüde daha fazla doğruluk elde edebilmeniz gerekir, ancak çok daha yüksek bir maliyetle. 10 cm ve hatta 1 cm gibi bir şey mümkün olmalıdır (hız verileri ile), ancak önemli ölçüde daha yüksek bir maliyetle.

• INS: GPS sisteminizi etkileşimli ölçümlerle tamamlayabilirsiniz. MEMS cihazlarındaki patlama, tüketici fiyatlarında nispeten iyi katı hal sensörlerini kullanıma sunmuştur. GPS verilerine ivmeölçer, jirometre ve manyetometre verileri eklemek, sinyali daha doğru hale getirmeli ve GPS okumalarınızdaki olası "aksaklıkları" hesaba katmalıdır.

• Radyo destekli navigasyon: Tamamen bu konuda değilim, ancak birçok havaalanı uçakların inişine yardımcı olmak için bir radyo yardımı kullanıyor. Bu sistemlerin gerçekte nasıl çalıştığını araştırabilir ve kendi sisteminizi (yasal olarak, elbette) uygulayabilirsiniz.

Bu hususlardan bazılarına daha ayrıntılı bir bakış için DIYDrones'a göz atacağım. GPS, INS, Barometreler ve çok sayıda diğer sensörleri kullanarak oldukça sıkı bir şekilde entegre edilmiş bazı sistemleri bir araya getirdiler. Ayrıca, havadaki bir sistemde birden fazla veri kaynağıyla gelen zor filtreleme zorluklarının bazılarıyla da mücadele ettiler.

Bir barometre, 10 cm çözünürlük gibi bir şey elde etmenizi sağlar, tek zor olan, dronunuzun zemin seviyesinde barometrik basıncı bilmesi gerekeceği ve bu durumun hava ile değişme eğiliminde olmasıdır.

Gerçekten yüksek performanslı konum kontrolü istiyorsanız, iniş şeridini tanıyabilen ve doğru bölgeye doğru hızda vurabilen yüksek güçlü bir bilgisayarla vizyon tabanlı bir sistem etrafında dolaşmayacaksınız.

Kontrolünüz altındaki iniş alanlarına inecekseniz, sitenin etrafına birkaç radyo yayıcı yerleştirir ve sinyal gücünü karşılaştırırdım. Bu tek güvenilir ve uygulaması kolay yol.

Herhangi bir yere inmek istiyorsanız - sadece GPS (ABD'de + -1m mümkündür), ultrasonik veya lazer ölçümleri geçerli seçeneklerdir, ancak bunların hiçbiri mükemmel değildir.

Bir lazer telemetre size iyi hassasiyet ve doğruluk sağlar ve beklenen mesafeniz için tasarlanmıştır, ancak ağır olabilir (optikler nedeniyle) ve daha geniş bir alan yerine bir noktaya olan mesafeyi çözer.

Çok fazla varyasyona sahip bir arazide (orman veya şehir gibi) geçtiğinizde ölçülen sonuç hızla değişebilir ve su gibi yansıtıcı yüzeylerin çoğunu geri döndürmeyecek bir okuma almak zor olabilir ışın geldi.

Ancak, bu bir seçenek olarak düşünülmelidir. Avcılık veya golf için tüketici el telemetreleri 50 $ 'dan 200 $' a kadar; İHA gibi bir sisteme entegrasyon için ticari fiyatlardan emin değilim.

Her zaman bunu denemek istedim:

İHA'ya aşağıya doğru bakan bir kamera monte edin. Kalite çoğunlukla önemsizdir. Çerçeveleri belirli bir aralıkta tutun. Zeminin ne kadar hızlı hareket ettiğini gösteren görüntü çiftlerini analiz edin. Burada algoritmalar için birçok seçenek var. Şimdi, GPS hızınız (hava hızı değil!) Göz önüne alındığında, gerçekte ne kadar hızlı gittiğinizi ve zeminin ne kadar hızlı hareket ettiğini görünüyor. 0 rakımda (uygun şekilde ölçeklenmiş) görünen hareket 1: 1 olacaktır. İrtifa kazandıkça, zeminin görünen hızı yavaşlardı.