회사 블로그 BOSCH BMI323 드론 비행 컨트롤러용 고집적 6DoF IMU 센서 모듈

셰인젠 밍기다 전자제품회사BMI323드론 비행 컨트롤러에 적합한 고도로 통합된 6DoF 관성 측정 단위 (IMU) 센서 모듈

드론 비행 제어 시스템에서 관성 측정 단위 (IMU) 는 자세 추정, 안정적인 떠다니는 및 궤도 비행에 대한 핵심 감지 부품입니다. 정확성, 안정성,응답 속도와 전력 소비는 드론의 비행 제어 정확성과 안전 성능을 직접 결정합니다.보쉬BMI323고성능 모션 센싱 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 고도로 통합된 6도 자유 (6DoF) 관성 측정 단위,3축 가속도계와 3축 자이로스코프를 하나의 칩에 통합하는보쉬의 검증된 MEMS 기술을 하드웨어 최적화 알고리즘과 결합하고 높은 정확성, 낮은 노이즈, 낮은 전력 소비 및 높은 통합의 핵심 장점을 활용합니다.그것은 소비자 수준과 산업 수준의 드론 비행 제어 시스템에서 선택의 센서 모듈이되었습니다., 매우 다양한 드론의 비행 자세 감지 및 모션 제어 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

난...BMI323코어 통합 아키텍처: 드론 비행 제어 설계에 대한 최소한의 적응

BMI323는 극도로 통합된 디자인을 사용하여 외부 보조 센서 칩의 필요성을 제거합니다.하나의 칩은 3축 선형 가속과 3축 각속도를 포함한 포괄적인 운동 데이터 획득을 수행하여 완전한 6DoF 운동 및 자세 감지, 따라서 드론 비행 제어 시스템의 하드웨어 아키텍처를 획기적으로 단순화합니다. 모듈은 초 컴팩트 2.5 × 3.0 × 0.8 mm3 LGA 패키지에 배치됩니다. 그것은 얇고 가볍습니다.보드 공간을 최소화합니다.미시 FPV 드론을 포함하여 다양한 크기의 비행 제어 메인보드 디자인에 유연하게 적응 할 수 있습니다.항공 사진 드론 및 산업 검사 드론은 비행 제어 장비의 경량 및 소형화 수정을 효과적으로 감소시킵니다..

또한,BMI323칩에는 고정밀 16비트 온도 센서와 하드웨어 보상 회로가 포함되어 있습니다.실내 온도 변화의 실시간 모니터링 및 온도 변동으로 인한 데이터 오차의 자동 수정이것은 높은 고도와 낮은 고도 사이의 온도 차이와 야외에서 낮과 밤의 온도 변동으로 인한 센서 데이터 부정확성의 문제를 해결합니다.전체 온도 범위에서 안정적인 감지 성능을 보장합니다.2KB의 FIFO 데이터 버퍼와 결합하여 고주파 이동 데이터를 캐시하여 고속 기동 중 데이터 손실과 전송 거침을 방지합니다.주요 제어 MCU에 대한 데이터 처리 부하를 크게 줄이고 비행 제어 시스템의 운영 효율성을 향상시키는 동시에.

II.BMI323고 정밀, 소음 낮은 성능: 안정적인 UAV 비행에 대한 탄탄한 기초를 마련

안정적으로 떠다니고, 정밀하게 돌고, 안정적으로 비행하는 UAV의 핵심은 IMU의 정확한 데이터 출력입니다.BMI323는 산업 선도적인 정적 및 동적 측정 정확성을 제공합니다.이 가속도계는 ±2g, ±4g, ±8g 및 ±16g 사이의 다대역 전환을 지원하며, 전형적인 제로 편향은 단지 ±35mg이며 평생 제로 편향은 ±50mg 내에서 제어됩니다.가속 소음 밀도가 180μg/√Hz 이하로, 드론의 기체의 가장 작은 진동, 수평적 오차 및 수직적 움직임을 정확하게 캡처 할 수 있습니다. 자이로스코프의 측정 범위는 ±125°/s에서 ±2000°/s까지,전형적인 제로 편차가 ±1°/s로 낮습니다.그것은 항공 사진 드론에서 느리고 안정적인 떠있는 높은 정밀 태도 모니터링 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.또한 FPV 레이싱 드론의 극한 기동의 각 속도 데이터 획득 필요를 수용합니다., 예를 들어 고속 롤, 날카로운 턴 및 빠른 다이빙.

의BMI323센서는 최대 6,400 Hz의 초고 데이터 출력 속도를 지원하며 밀리 초 수준에서 고 주파수 데이터 갱신을 가능하게합니다.이것은 비행 제어 시스템이 비행기의 자세의 변화를 실시간으로 감지 할 수 있습니다., 빠르게 자세 계산과 세르보 조정을 수행하여 비행 진동, 드리프트 및 자세 지연과 같은 문제를 효과적으로 억제합니다.그리고 드론의 비행의 안정성과 제어 반응 속도를 크게 향상시킵니다.전통적인 IMU 센서와 비교하면 BMI323는 하드웨어 수준의 필터링과 노이즈 억제를 사용하여 바람의 격동으로 인한 간섭을 효과적으로 필터링합니다.모터 진동 및 항공기 구조 rezonance, 비행 제어 PID 알고리즘과 자세 융합 알고리즘에 대한 신뢰할 수 있는 데이터 지원을 제공하기 위해 깨끗하고 안정적인 원형 이동 데이터를 출력합니다.

제3조BMI323드론 내구성 요구 사항에 맞춘 초저전력 소비 설계

비행 내구성은 드론의 핵심 성능 지표 중 하나입니다. BMI323은 모바일 및 휴대용 장치의 전력 소비에 대해 깊이 최적화되었습니다.높은 성능과 낮은 에너지 소비를 균형을 맞추는이 센서는 여러 가지 전력 소비 모드를 지원합니다. 고성능 풀 스피드 작동 모드에서는 전력 소비가 1입니다.3mA에서 2mA.3 전세대 제품과 비교했을 때 약 15%의 V·a 감소, 극저전력 휴식 모드에서는 작동 전류가 356μA에 불과하다.극히 낮은 전력 손실을 초래.

또한,BMI323칩은 하드웨어의 움직임에 의해 유발되는 인터럽트 기능의 광범위한 범위를 통합하고, 자유 낙하 감지, 자세 기울기,동작 시작/정지 및 tap-to-wake, 주요 제어 MCU의 필요성을 제거 지속적으로 데이터를 조사 드론이 안정적으로 떠있을 때, 그것은 자동으로 낮은 전력 모니터링 상태에 입력비행기의 자세가 바뀌는 것을 감지할 때만 깨어납니다.이것은 드론의 전체 전력 소비를 더욱 줄이고, 충전 당 비행 내구성을 효과적으로 늘려 가벼운 무게,휴대용 드론 및 장시간 검사 임무를 위해 설계된 드론.

IV.BMI323다양한 인터페이스와 지능형 기능: 주류 비행 제어 시스템과의 호환성

BMI323는 I2C, SPI 및 I3C를 포함한 여러 주류 고속 통신 인터페이스를 지원하여 예외적인 하드웨어 호환성과 적응력을 제공합니다.그것은 STM32와 PIC와 같은 다양한 비행 제어 마스터 칩과 원활하게 통합, 그리고 시장에서 사용 가능한 오픈 소스 및 상업용 드론 비행 제어 솔루션의 대다수와 호환되며, 이로 인해 장비 개발 및 수정 비용을 줄입니다.내장된 하드웨어 동작 감지 알고리즘은 메인 컨트롤러의 처리 능력에 의존하지 않습니다.; 그것은 독립적으로 기본 운동 이벤트를 결정할 수 있습니다,따라서 주 제어기 프로그램에 대한 컴퓨팅 부하를 줄이고 비행 제어 시스템의 전반적인 응답 효율성을 향상시킵니다..

드론 비행 안전과 관련해BMI323센서 자유 낙하 감지 기능은 비행기가 통제를 벗어나는 상황을 신속하게 식별 할 수 있습니다. 비행 제어 시스템과 통합되면비상 종료 및 낙하산 배치와 같은 보호 메커니즘을 활성화합니다., 드론 비행 안전성을 크게 향상시킵니다. 자세 기울기 및 움직임 모니터링 기능은 드론의 비정상적인 자세와 정지 상태에서 에너지 절약 Hibernation 모드를 경고 할 수 있습니다.다양한 지능형 비행 제어 요구 사항을 충족합니다.또한 칩은 사용자 정의 매개 변수 구성을 지원하며 드론 모델의 무게에 따라 센서 범위, 샘플링 속도 및 필터링 매개 변수를 유연하게 조정할 수 있습니다.기동성 및 비행 시나리오, 따라서 개인화된 비행 제어 캘리브레이션 요구 사항을 수용합니다.

V. 원본 응용 시나리오BMI323드론 비행 제어

통합, 높은 정확성, 낮은 전력 소비 및 높은 안정성, 보쉬의 전체 장점 덕분에BMI323모든 종류의 드론 비행 제어 감지 시나리오를 포괄적으로 다루고 있습니다.소비자용 항공사용 드론을 위한 부드러운 기말 자세 보상 및 지능형 노선 비행· 경주용 드론과 장애물 회피용 드론을 위한 극한 기동의 고속 기동 자세 포착 및 정밀 제어산업용 검사 및 조사용 드론을 위한 복잡한 공기권에서의 장기적인 안정적인 비행 및 자세 캘리브레이션마이크로 및 미니 드론의 가벼운 비행 제어 적응 및 저력 내구성 최적화. 그것은 비용을 균형 잡는 드론을위한 새로운 세대의 핵심 IMU 솔루션을 나타냅니다.성능과 안정성.

VI. 회고BMI323제품

고도로 통합된 하드웨어 아키텍처, 업계 최고 수준의 측정 정확성, 초저전력 소비 및 포괄적 인 지능 기능으로BMI3236DoF IMU 센서 모듈은 전통적인 드론 IMU 센서와 관련된 문제점을 해결합니다.상대적으로 높은 전력 소비와 적응력이 떨어집니다.고속, 고정밀 운동 감지에 특별히 설계된 관성 센서로서드론 비행 제어 시스템의 정확하고 안정적인 자세 감지 요구 사항, 보다 부드럽고 반응성 있고 안전한 비행 제어를 가능하게 합니다. 현재 세대의 드론 비행 제어 시스템 업그레이드에서 선호되는 관성 측정 단위입니다.