회사 블로그 ST ASM330LHB 드론용 고정도 6축 IMU

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 ST의 고정밀 6축 관성 측정 장치(IMU)인 ASM330LHB를 공급 및 재활용하며, 드론 애플리케이션에 적합합니다.I. ASM330LHB의 핵심 아키텍처 및 기본 사양

ASM330LHB는 시스템 인 패키지(SiP) 설계를 채택하여 고정밀 3축 자이로스코프와 3축 가속도계를 단일 장치로 통합합니다. 이를 통해 6자유도(6DoF) 모션 및 자세 데이터를 동시에 획득할 수 있으며, 외부 보조 센서 장치가 필요 없어 UAV 비행 제어 하드웨어 아키텍처를 단순화하고 전체 전력 소비 및 레이아웃 복잡성을 줄입니다. 이 장치는 컴팩트한 LGA-14 패키지를 사용하여 경량 및 컴팩트 UAV의 구조 설계 요구 사항을 충족하며, 멀티 로터, 고정익 및 수직 이착륙(VTOL) 모델을 포함한 다양한 UAV 유형과 광범위하게 호환됩니다.- 센서 구성: 3축 자이로스코프와 3축 가속도계를 통합하여 데이터 지연 또는 편차 없이 6축 데이터를 동기식으로 샘플링하고, 피치, 롤 및 요의 UAV 전체 차원 자세 변화를 실시간으로 캡처할 수 있습니다.

- 작동 온도 범위: -40°C ~ +105°C의 초광대역 작동 온도 범위를 지원하며, 표준 소비자 등급 IMU의 범위를 훨씬 초과합니다. 고지대의 저온, 야외의 높은 여름 온도, 지속적인 작동으로 인한 열과 같은 복잡한 드론 작동 환경에 적합하여 온도 드리프트로 인한 자세 데이터 왜곡을 제거합니다.

- 기능 안전 준수: ST의 공식 인증 소프트웨어 라이브러리와 함께 사용하면 ISO 26262:2018 ASIL B 기능 안전 표준을 충족합니다. 포괄적인 안전 설명서와 함께 제공되어 안전한 드론 비행 및 결함 자체 진단을 위한 신뢰할 수 있는 기술 지원을 제공하며, 산업 등급의 안전 및 신뢰성을 제공하여 표준 소비자 등급 IMU와 차별화됩니다.

- 지능형 처리 리소스: 16개의 독립적이고 프로그래밍 가능한 유한 상태 기계가 장착되어 있어 모션 상태 감지, 자세 임계값 평가 및 진동 모니터링과 같은 사전 처리 작업을 자율적으로 수행할 수 있으며, UAV의 메인 컨트롤러의 계산 부하를 효과적으로 줄이고 시스템 응답 속도를 향상시킵니다.

II. UAV 애플리케이션을 위한 ASM330LHB의 핵심 기술 장점

1. 초고 측정 정확도, 안정적인 비행 자세 보장

비행 중 드론은 난기류, 기체 진동 및 전력 편차에 취약하므로, 자세 데이터의 정확도는 안정적인 비행에 매우 중요합니다. ASM330LHB는 ST의 독자적인 고정밀 MEMS 센싱 기술을 활용하여 자이로스코프 제로 드리프트 및 가속도계 노이즈 간섭을 효과적으로 억제하여 매우 낮은 정적 및 동적 측정 오류를 발생시킵니다. 표준 소비자 등급 6축 IMU와 비교하여 자세 계산 정확도가 크게 향상되어 드론의 미세한 자세 편차까지 정확하게 감지할 수 있습니다. 비행 제어 알고리즘과 함께 작동하여 자세 보정을 신속하게 수행하고, 호버링 드리프트, 비행 흔들림 및 경로 편차와 같은 문제를 효과적으로 해결하여 저고도, 저속 검사, 고정점 호버링 및 정밀 이착륙과 같은 고정밀 운영 시나리오에서 안정성을 보장합니다.

2. 복잡한 운영 시나리오에 적합한 강력한 환경 적응성

드론 운영 시나리오는 고지대 야외, 산악 지형, 해안 지역 및 산업 현장과 같은 복잡한 환경을 포함하며, 온도 변동, 난기류 및 기체에서 발생하는 고주파 진동은 모두 센서 데이터에 간섭을 줄 수 있습니다. ASM330LHB는 엄격한 진동 방지 및 충격 방지 보정 및 최적화를 거쳐 드론 모터 작동 및 기체 움직임으로 인해 발생하는 고주파 진동 노이즈를 효과적으로 필터링하여 깨끗한 원시 자세 데이터를 출력할 수 있습니다. 또한, 초광대역 작동 온도 범위는 주야간 온도 차이, 고도 및 저고도에서의 온도 변화, 장시간 작동으로 인한 열과 같은 조건에 대처할 수 있도록 하며, 전체적으로 안정적인 측정 정확도를 유지합니다. 상당한 온도 드리프트 왜곡 없이 드론의 모든 날씨 운영 능력을 크게 향상시킵니다.

3. 저전력 + 경량 설계, 드론 비행 시간 요구 사항에 맞춰짐4. 높은 신뢰성과 안전성, 비행 위험 완화

ASM330LHB는 ISO 26262 기능 안전 인증을 획득했으며 포괄적인 자체 진단 및 데이터 이상 모니터링 기능을 갖추고 있습니다. 센서의 작동 상태를 실시간으로 모니터링하며, 데이터 이상 또는 센서 오류가 발생하면 즉시 비행 제어 시스템에 피드백합니다. 이는 드론이 결함 허용, 자세 보호 및 비상 착륙과 같은 안전 메커니즘을 구현하는 데 도움이 되어 제어 상실, 충돌 및 경로 편차와 같은 비행 위험을 효과적으로 완화합니다. 산업 등급의 안정성은 산업 및 보안 드론과 같은 고급 애플리케이션에서의 높은 신뢰성 요구 사항을 충족하며, 일반 소비자 등급 IMU의 안전 성능 표준을 훨씬 초과합니다.

III. ASM330LHB 드론의 핵심 애플리케이션 시나리오- 산업 검사 드론: 전력망 검사, 태양광 검사, 도시 보안 및 광산 탐사와 같은 시나리오에서 장치는 고정점 호버링, 사전 정의된 경로를 따른 자율 비행 및 안정적인 자세 제어를 가능하게 하는 정밀한 자세 데이터를 활용하여 고화질 이미징 및 정확한 감지 결과를 보장합니다.

- 고급 항공 촬영 및 측량 드론: 항공 촬영, 지형 측량 및 3D 모델링을 위한 안정적이고 정밀한 자세 매개변수를 제공하여 비행 진동으로 인한 이미지 흐림 및 측량 데이터 불일치를 제거하고 운영 정확도 및 이미징 품질을 향상시킵니다.

- 수직 이착륙(VTOL) 드론: VTOL 고정익 드론의 자세 전환 시나리오에 적합하며, 이착륙, 수평 비행 및 기동을 포함한 다양한 작동 조건에서 자세 변화를 정확하게 캡처하여 원활한 비행 모드 전환을 보장하고 비행 안전을 향상시킵니다.IV. ASM330LHB 제품 요약

산업 등급의 고정밀 6축 IMU인 STM ASM330LHB는 표준 소비자 등급 센서의 단점인 부정확성, 낮은 안정성 및 안전성 부족을 극복합니다. 고정밀 센싱 기능, 초광대역 온도 범위 적응성, 저전력, 경량 설계 및 ASIL B 기능 안전이라는 네 가지 핵심 장점을 통해 드론 비행 제어의 핵심 요구 사항을 정확하게 충족합니다. 표준 소비자 등급 항공 촬영 드론이든 높은 신뢰성이 요구되는 산업 및 특수 운영 드론이든, ASM330LHB는 더 안정적인 자세 추정, 더 정밀한 비행 제어 및 더 안전한 모든 날씨 운영을 가능하게 합니다. 현재 드론 비행 제어 시스템을 업그레이드하고 반복하는 데 선호되는 관성 측정 장치입니다.