회사 블로그 ST LSM6DSOWTR 고성능 iNEMO 6DoF 6축 IMU 드론 애플리케이션용

첸젠 밍기다 전자제품 회사LSM6DSO높은 성능의 iNEMO 6DoF 6축 관성 측정 단위 (IMU), 드론용 용도로 적합합니다.

드론 비행 제어 시스템에서 관성 측정 단위 (IMU) 는 자세 추정, 안정적인 떠다니기 및 정확한 탐색의 핵심 구성 요소입니다. 측정 정확도는간섭 저항, 전력 소비 및 안정성은 드론의 비행 안전과 제어 정밀도를 직접 결정합니다.LSM6DSO높은 성능의 iNEMO 6DoF 6축 관성 측정 장치로 3축 고정도 가속도표와 3축 고안도 회전경이 통합되어 있습니다.뛰어난 감지 성능으로, 초저전력 소비, 탄탄한 진동 방지 설계 및 가장자리 지능 기능,소비자용 및 산업용 중소형 드론의 비행 제어 시스템에 가장 선호되는 감지 칩이 되었습니다.복잡한 운영 조건에서 드론의 움직임 감지 및 자세 제어 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

I. 컴퓨터의 핵심 아키텍처 및 기본 하드웨어 매개 변수LSM6DSO칩

의LSM6DSOST의 검증된 MEMS (마이크로 전기 기계 시스템) 센서 기술을 사용하며 3D 가속도 측정기와 3D 회전기의 단일 통합을 특징으로합니다.그것은 외부 보조 센서 단위를 필요로하지 않습니다, 하나의 칩이 6도 자유의 움직임 데이터를 캡처 할 수 있습니다. 이것은 UAV 비행 제어 하드웨어 구조를 크게 단순화, 회로 보드 크기를 줄이고,그리고 전체 전력 소비와 하드웨어 비용을 줄입니다.이 칩은 콤팩트 한 LGA-14 패키지를 사용 하 여 열 안정성 및 기계적 진동 저항을 제공합니다.높은 주파수 진동과 고온과 낮은 온도의 교차로 특징인 드론 비행 조건에 적합하도록또한 대량 생산의 요구 사항을 충족하는 자동 리플로우 용접 프로세스를 지원합니다.

그 핵심 하드웨어 매개 변수는 드론 비행 제어 시나리오에 정확하게 맞춤되었습니다. 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

- 자이로스코프 성능: 다 범위 전환을 지원하며 ±125 dps에서 ±2000 dps까지 측정 범위가 있습니다. 이것은 낮은 속도로 안정적인 떠있는 것을 포함하여 다양한 비행 상태를 수용합니다.고속 기동 및 빠른 회전. 높은 범위 모드는 비행 자세의 극단적 인 변화를 정확하게 캡처하여 동적 측정 포화 문제를 제거합니다.완전 차원 측정 체인 및 대칭 기계 구조로 장착, 그것은 효과적으로 진동 간섭을 억제하고 비행 진동으로 인한 측정 오류를 줄입니다.

- 가속도 측정기 성능: 멀티 레인지 가속 감지 기능을 지원하며 드론의 수직 상승과 하락, 수평 변환에서 선형 운동 변화의 정확한 감지,그리고 자세 기울기, 고도 보상, 위치 수정 및 자세 참조 캘리브레이션에 대한 정확한 데이터 지원을 제공합니다.

- 초저전력 소비 설계: 0.55 mA 이하의 작동 전류와 극히 낮은 대기 전력 소비는 전통적인 IMU 칩에 비해 전력 손실을 크게 감소시킵니다.효과적으로 드론의 비행 시간을 연장하고 가벼운 무게에 대한 설계 요구 사항을 완벽하게 충족합니다., 장거리 드론.

- 고속 통신 인터페이스: 높은 전송 속도와 낮은 데이터 지연을 특징으로 하는 이중 I2C/SPI 통신 인터페이스로 표준으로 장착되어 있습니다.이너셜 센서 데이터를 실시간으로 비행 컨트롤러 본부로 전송할 수 있습니다., 드론의 고 주파수 자세 계산에 대한 실시간 요구 사항을 충족합니다. 전용 보조 SPI 인터페이스는 흔들림 방지 데이터를 독립적으로 출력 할 수 있습니다.항공 사진 드론의 이미지 안정화 시스템에 적합하도록.

II. 기술적 장점LSM6DSO드론 애플리케이션

1강력한 반 간섭 능력과 높은 안정성, 복잡한 비행 조건에 적합

드론 비행 중에, 여러 가지 방해의 원천은공기 흐름 장애와 외부의 극심한 온도 변동은 표준 IMU에 대한 자세 계산에서 데이터 드리프트와 왜곡을 쉽게 일으킬 수 있습니다..LSM6DSO최적화된 MEMS 기계 아키텍처와 차별화 신호 획득 기술을 이용하여 특별한 진동 억제와 온도 안정성을 제공합니다.그것은 효과적으로 비행 진동과 환경 온도 변동으로 인한 측정 소음을 필터, 0점 유동 오류를 크게 줄입니다. 고속 비행, 급격한 턴 및 낮은 고도의 격동과 같은 복잡한 시나리오에서도 센서 데이터의 연속성과 정확성을 유지합니다.,안정적인 드론 자세를 보장하고, 이동, 돌림, 제어 상실 등의 문제를 방지합니다.

2비행 컨트롤러의 메인 프로세서에 대한 부하를 줄이기 위해 엣지 컴퓨팅 기능이 내장되어 있습니다

칩은 ST의 독점적 인 유한 상태 기계 (FSM) 와 기계 학습 코어 (MLC) 를 갖추고 있으며 센서 수준에서 엣지 컴퓨팅을 지원합니다.움직임 상태 인식과 같은 사전 처리 작업을 수행 할 수 있습니다., 자세 이상 감지 및 진동 데이터 분석 칩 내에서 직접 비행 컨트롤러의 주요 처리 능력에 의존하지 않고.원료 데이터만 출력하는,LSM6DSO구조화된 자세 평가 결과를 직접 출력 할 수 있습니다. 이것은 주요 제어 장치에 대한 데이터 처리 부하를 크게 줄이고 비행 제어 시스템의 응답 속도를 향상시킵니다.그리고 동시에 항공기의 전체 전력 소비를 줄입니다., 가벼운 UAV의 단순화된 주 제어 장치 구성에 적합합니다.

3낮은 지연시간과 높은 리프레시율은 비행 통제를 원활하게 보장합니다.

드론 자세 조정에는 밀리 초 수준 데이터 응답이 필요합니다. 과도한 지연은 제어 지연과 흔들리는 비행으로 이어질 수 있습니다.LSM6DSO초고 데이터 출력 갱신 속도와 고속 SPI 전송 인터페이스를 탑재하여 실력 데이터의 실시간 획득, 빠른 전송 및 동기 업데이트를 가능하게 합니다.비행 제어 알고리즘과 결합하면, 그것은 고 주파수 폐쇄 루프 자세 조정, 더 부드러운 떠, 더 정확한 회전 및 더 반응 제어로 이어집니다,따라서 비행 제어 경험과 비행 안정성을 크게 향상시킵니다..

4- 콤팩트하고 가벼운, 드론의 극단적 인 통합 요구 사항을 충족

작은 항공사진 드론, FPV 레이싱 드론 및 휴대용 검사 드론은 항공기 공간과 무게에 대한 엄격한 요구 사항을 부과합니다.LSM6DSO작고 가벼운 LGA-14 마이크로 패키지를 사용 합니다. 이것은 비행 제어판에 공간을 최대한 절약하고 항공기의 전체 무게를 줄입니다.센서 성능을 손상시키지 않고 가볍고 컴팩트한 드론 디자인을 촉진합니다.그것은 다양한 소비자 등급 및 작은 산업용 드론의 하드웨어 통합 요구 사항에 적합합니다.

III. 일반 응용 시나리오LSM6DSO드론 부문

1기본 비행 자세 안정 제어

비행 제어 시스템의 핵심 감지 장치로,LSM6DSO드론의 3축 각속도와 3축 가속도에 대한 실시간 데이터를 수집합니다. 자세 계산 알고리즘을 통해 정확한 위도, 롤 및 기어 각 정보를 출력합니다.자동 스윙을 지원합니다., 수평 캘리브레이션 및 자세 균형 조정. 안정적인 드론 비행의 근본적인 핵심을 형성하고 GPS 거부 환경에서 자세 제어 문제를 효과적으로 해결합니다.

2항공사진 이미지 안정화 및 시각 지원

공중 사진 드론의 영상 요구사항을 충족시키기 위해,칩은 전자 이미지 안정화 (EIS) 및 광적 이미지 안정화 (OIS) 시스템의 작동을 지원하기 위해 독립적으로 고정도의 관성 데이터를 출력할 수 있습니다.비행 진동과 기동 도중 기울기 때문에 발생하는 이미지 변화를 실시간으로 보완하여 항공 비디오 및 사진의 명확성과 안정성을 효과적으로 향상시킵니다.그리고 소비자용 항공사용 드론의 이미지 최적화 요구를 충족합니다..

3지능형 비행 및 상태 모니터링

내장된 MLC 머신러닝 코어를 활용하여, 칩은 드론의 움직임 상태를 지능적으로 인식하고, 기류, 비행, 다이빙,롤과 갑작스러운 정지, 이를 통해 지능적인 고도 유지, 고정된 지점 호빙 및 루트 비행과 같은 지능적인 기능을 지원합니다.비정상적인 모터 진동과 비행기의 자세 오차를 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다., 비행 상태 예측 및 이상 경보를 가능하게 함으로써 드론 비행 안전을 향상시킵니다.

4보조 항법 및 위치 수정

복잡한 내비게이션 시나리오에서, 예를 들어 GPS 신호가 약한 곳, 실내, 밀집된 숲 또는 도시 건물에서 신호 장애가 발생하는 경우LSM6DSO독립적으로 GPS/베이두의 위치 교정을 돕기 위해 정확한 관성 탐사 데이터를 제공할 수 있습니다. 이것은 위성 탐사에서 신호의 맹점들을 보완합니다.이로써 실내 비행 중에 드론의 탐색 정확성과 운영 안정성을 향상시킵니다., 낮은 고도에서의 작전과 복잡한 환경에서의 검사

IV. 기본 가치LSM6DSO드론 애플리케이션

같은 클래스의 다른 6축 IMU 칩과 비교하면 STLSM6DSO드론의 응용 분야에서는 4가지 주요 장점을 제공합니다. 성능, 전력 소비, 지능 및 비용입니다.낮은 드리프트와 강한 진동 저항은 드론의 복잡한 비행 조건에 완벽하게 적합합니다., 비행 안정성과 안전성을 크게 향상시킵니다. 둘째, 초저전력 소비 설계로 드론의 비행 내구성을 효과적으로 확장합니다.가벼운 드론의 핵심 요구 사항을 충족합니다.세 번째로, 내장된 엣지 컴퓨팅 기능으로 비행 제어 알고리즘 개발을 단순화하여 주요 제어 하드웨어의 진입 장벽을 낮추고 연구 개발 비용을 절감합니다.그 콤팩트한 패키지는 다양한 드론 하드웨어 구성에 대한 통합을 용이하게 합니다., 성능과 대량 생산의 타당성을 균형 잡습니다.

이러한 포괄적 인 장점 덕분에LSM6DSO소비자용 항공사용 드론, 레이싱 드론, 소형 산업용 검사 드론, 실내 보안 드론 등 다양한 제품에서 널리 사용되고 있습니다.그것은 비용 효율적인, 중소형 드론의 비행 제어 시스템에서 매우 신뢰할 수 있는 6축 관성 측정 장치.