Làm cách nào để tôi thực hiện đo khoảng cách chính xác (xuống đất) trên UAV giống như máy bay cho độ cao trên 10m?

Làm cách nào để tôi thực hiện đo khoảng cách từ mặt đất đến mặt đất để hạ cánh tự động cho độ cao trên 10m? Tôi thấy siêu âm là quá không chính xác, nói gì đến GPS. Chiều cao tối đa 1000m, Vmax là 100 km / h, Phạm vi bảo hiểm là 72 km / h. Máy bay không người lái giống như máy bay, không có * copter hay như vậy.

Cảm ơn bạn cho bất kỳ đầu vào!

Có lẽ bạn đang tìm kiếm một máy đo độ cao radar, nhưng tôi nghĩ rằng độ cao 1000m sẽ là một thách thức nếu bạn muốn tự chế tạo nó, vì cần có năng lượng để có được sự phản xạ có thể phát hiện được ở khoảng cách như vậy. Vài trăm mét có thể là mục tiêu thực tế hơn cho radar năng lượng thấp làm tại nhà.

Dưới đây là sơ đồ của máy đo độ cao hạ cánh radar hữu ích khoảng 1000 feet.

Trên máy bay thật, họ sẽ có cả Máy đo độ cao Radar và Máy đo độ cao Barometric. Máy đo độ cao áp kế được sử dụng ở độ cao cao hơn và Máy đo độ cao Radar được sử dụng trong quá trình cất cánh và hạ cánh để đo khoảng cách đến mặt đất thực tế (tức là ở độ cao nơi thay đổi độ cao địa hình là một mối quan tâm đáng kể - thường là 5000 feet).

Trong thực tế, một cảm biến duy nhất có thể sẽ không đủ chính xác để làm những gì bạn muốn. Hầu hết những gì tôi biết có liên quan đến AGV (Xe mặt đất), nhưng tôi nghĩ rằng một số nguyên tắc tương tự được áp dụng.

Bạn có thể muốn sử dụng kết hợp các cảm biến để có được độ chính xác mà bạn cần. Một số trong số này có thể khá đắt tiền.

• GPS: Một mô-đun GPS tiêu chuẩn sẽ có thể giúp bạn giảm độ chính xác khoảng 1m +/-. Nếu bạn bước lên một thiết lập vi sai (một trạm trên mặt đất, một trạm trên mặt phẳng), thì bạn sẽ có thể có được độ chính xác cao hơn đáng kể, nhưng với chi phí cao hơn nhiều. Một cái gì đó như 10cm hoặc thậm chí 1cm là có thể (với dữ liệu vận tốc), nhưng với chi phí cao hơn đáng kể.

• INS: Bạn có thể bổ sung cho hệ thống GPS của mình bằng các phép đo liên ngành. Sự bùng nổ trong các thiết bị MEMS đã làm cho các cảm biến trạng thái rắn tương đối tốt có sẵn ở mức giá tiêu dùng. Việc thêm dữ liệu gia tốc kế, đo tốc độ và từ kế vào dữ liệu GPS sẽ giúp tín hiệu chính xác hơn và giải thích cho những "trục trặc" có thể xảy ra trong bài đọc GPS của bạn.

• Điều hướng có hỗ trợ vô tuyến: Tôi không hoàn toàn tin tưởng vào điều này, nhưng nhiều sân bay sử dụng hỗ trợ vô tuyến để giúp hạ cánh máy bay. Bạn có thể nghiên cứu làm thế nào các hệ thống này thực sự hoạt động và thực hiện của riêng bạn (tất nhiên về mặt pháp lý).

Để có cái nhìn chi tiết hơn về một số trong những cân nhắc này, tôi sẽ kiểm tra DIYDrones. Họ đã kết hợp một số hệ thống tích hợp khá chặt chẽ bằng cách sử dụng GPS, INS, Barometer và một loạt các cảm biến khác. Họ cũng đã giải quyết một số thách thức lọc khó khăn đi kèm với nhiều nguồn dữ liệu trong một hệ thống trên không.

Một phong vũ biểu sẽ làm khá tốt khi bạn có được độ phân giải 10 cm, điều khó khăn duy nhất là máy bay không người lái của bạn sẽ cần biết áp suất khí quyển ở mặt đất và có xu hướng thay đổi theo thời tiết.

Nếu bạn muốn kiểm soát vị trí hiệu suất thực sự cao, thì có lẽ bạn sẽ không phải loanh quanh một hệ thống dựa trên tầm nhìn với một máy tính công suất cao có thể nhận ra dải đích và chạm đúng vùng với tốc độ phù hợp.

Nếu bạn sẽ hạ cánh trên các trang đích dưới sự kiểm soát của bạn, tôi sẽ đặt một số bộ phát radio xung quanh trang web và so sánh công suất tín hiệu. Đó là cách duy nhất đáng tin cậy và dễ thực hiện.

Nếu bạn muốn hạ cánh ở bất cứ đâu - chỉ có GPS (+ -1m ở Hoa Kỳ), các phép đo siêu âm hoặc laser là các tùy chọn hợp lệ, nhưng không có cách nào trong số chúng là hoàn hảo.

Một rangefinder tia laser sẽ cung cấp cho bạn độ chính xác tốt và chính xác, và được thiết kế cho khoảng cách mong muốn của bạn, nhưng có thể nặng (do yếu tố quang học) và sẽ giải quyết khoảng cách đến một điểm chứ không phải là một khu vực lớn hơn.

Kết quả đo được có thể thay đổi nhanh chóng nếu bạn đi qua địa hình có nhiều biến thể (như rừng hoặc thành phố) và khó có thể đọc được trên các bề mặt phản chiếu như nước sẽ không trả lại nhiều chùm theo hướng nó đến.

Tuy nhiên, điều này nên được coi là một lựa chọn. Máy đo khoảng cách cầm tay dành cho người tiêu dùng để săn bắn hoặc chơi gôn từ $ 50 đến hơn $ 200; Tôi không chắc chắn về giá thương mại để tích hợp vào hệ thống như UAV.

Tôi luôn muốn thử điều này:

Gắn camera quay xuống trên UAV. Chất lượng chủ yếu là không liên quan. Lấy khung từ nó ở một khoảng thời gian cố định. Phân tích các cặp hình ảnh để xác định tốc độ di chuyển của mặt đất. Có rất nhiều lựa chọn ở đây cho các thuật toán. Bây giờ, với tốc độ GPS của bạn (không phải tốc độ không khí!) Cho bạn biết bạn đang thực sự đi nhanh như thế nào và mặt đất dường như đang di chuyển nhanh như thế nào. Ở 0 độ cao, chuyển động rõ ràng (được chia tỷ lệ) sẽ là 1: 1. Khi bạn đạt được độ cao, tốc độ rõ ràng của mặt đất sẽ chậm lại.