회사 블로그 ST LSM6DSV16X 드론 응용을 위한 내장 AI 및 센서 융합을 가진 6축 IMU

첸젠 밍기다 전자제품 회사LSM6DSV16X6축 관성 측정 단위 (IMU) 는 인공 지능과 센서 융합 기능을 탑재하여 드론 애플리케이션에 적합합니다.

드론 비행 제어 시스템에서 관성 측정 단위 (IMU) 는 항공기의 자세와 움직임을 감지하는 핵심 구성 요소입니다.그리고 안정적인 떠다니고 정확한 탐색을 가능하게 합니다.측정 정확성, 반응 속도, 전력 소비 제어 및 데이터 처리 기능은 드론의 비행 안정성, 제어 정확성 및 내구성 성능을 직접 결정합니다.STsLSM6DSV16X고성능의 6축 MEMS IMU로 3축 가속도계와 3축 회전경이 통합된다.인공지능 머신러닝 코어와 저전력 센서 퓨전 엔진을 통합했습니다., 데이터를 처리하기 위해 호스트 컨트롤러에 의존하는 전통적인 IMU의 한계를 극복합니다. Tailored specifically for high-precision motion control scenarios at the edge—such as drones and intelligent robots—it has become the sensor of choice for small-to-medium-sized consumer drones and industrial-grade lightweight drones.

난...LSM6DSV16X코어 하드웨어 아키텍처: 고정도 6축 감지, 동적인 드론 비행 시나리오에 최적화

LSM6DSV16X는 3축 디지털 가속도계와 3축 디지털 회전도를 통합하여 ST의 차세대 3핵 독립 채널 아키텍처를 사용합니다.선형 이동을 포함한 핵심 비행 데이터를 동시에 캡처, 기울기 각도와 각속도 변화6 센싱 차원, 하드웨어 성능은 고속 기동과 같은 드론의 운영 특성에 완전히 최적화,동적인 떠다니고 빠른 자세 전환전통적인 6축 IMU와 비교하면, 이 칩은 사용자 상호 작용, 광적 이미지 안정화 및 전자 이미지 안정화를 위한 전용 처리 채널을 갖추고 있습니다.각 채널은 필터 매개 변수를 독립적으로 구성 할 수 있습니다., 샘플링 속도 및 작동 방식, 효과적으로 데이터 교란을 완화하고 복잡한 비행 조건에서 데이터 순수성과 안정성을 보장합니다.

핵심 측정 성능의 측면에서,LSM6DSV16X가속도 측정기 소음이 60μg/√Hz에 불과하고 회전기 소음이 2.8mdps/√Hz에 불과하며 업계 최고 수준의 소음 적 특성을 자랑합니다.드론의 미세한 자세 변동과 미묘한 공기 흐름 장애로 인한 움직임 변화를 정확하게 파악할 수 있습니다., 전통적인 IMU에서 과도한 소음으로 인한 비행 진동 및 자세 변동 문제를 완전히 해결합니다.칩은 1% 미만의 데이터 업데이트 속도 오류와 매우 높은 샘플링 정확도를 지원합니다., 높은 주파수, 안정적인 관성 데이터의 실시간 출력을 가능하게합니다. 이것은 드론의 빠른 자세 교정 및 정확한 궤도 제어에 대한 하드웨어 기반을 제공합니다.전력 소모량, 칩은 에너지 효율적인 디자인을 가지고 있으며, 고성능 모드에서 전류 도출량은 0.65 mA에 불과합니다. 항상 켜진 모니터링 모드를 지원합니다.드론의 높은 프레임 레이트 데이터 획득 필요성과 비행 내구성을 확장하는 요구 사항을 균형 잡습니다., 가볍고 저력 드론의 설계 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

제2항LSM6DSV16X내장된 인공지능 컴퓨팅 파워와 함께: 가장자리에 자율적인 모션 인식, 비행 제어 장치에 대한 부담을 줄여

LSM6DSV16X의 가장 중요한 차별화 장점은 내장 된 기계 학습 코어 (MLC 2.1) 와 유한 상태 기계 (FSM) 버전 2.0의 통합에 있습니다.이를 진정한 지능형 인공지능 감지 칩으로 만들어 전통적인 드론 운영 모델을 근본적으로 변화시킵니다., 센서가 데이터를 수집하고 메인 컨트롤러가 풀 스케일 처리를 수행합니다.전통적인 드론 비행 제어 시스템은 주 제어 칩에 의존하여 관성 데이터 단호화와 같은 복잡한 계산을 수행합니다., 특징 추출 및 움직임 상태 결정. 이것은 주요 컨트롤러의 처리 능력의 상당한 양을 소비 할뿐만 아니라 데이터 전송 및 처리에도 지연을 유발합니다.따라서 비행 반응 시간에 영향을 미칩니다..

인공지능의 컴퓨팅 능력을 활용하여LSM6DSV16X센서 수준에서 엣지 인텔리전스 처리를 수행하여 다양한 드론 비행 상태를 자율적으로 인식하고 실시간으로 결정합니다. 여기에는 호버 안정성, 빠른 상승 / 다이빙을 감지하는 것이 포함됩니다.,회전 기동, 기울기 오차, 자유 낙하, 충격 충격 및 비정상적인 자세. 칩은 사용자 정의 AI 알고리즘 모델과 필터 매개 변수를 지원합니다.드론의 크기에 따라 인식 논리를 최적화 할 수 있습니다., 비행 시나리오 및 기동 특성을 직접 입력 할 수 있습니다. 주요 컨트롤러의 개입이 필요없이 정확한 움직임 상태 결과와 자세 수정 명령.이 최첨단 인공지능 프로세싱 모델은 드론의 비행 제어 메인 컨트롤러에 있는 컴퓨팅 자원을 상당히 자유롭게 합니다., 하드웨어 구성 비용을 줄이고 동시에 데이터 처리 지연 시간을 단축하여 더 즉각적인 태도에 대응하고 더 반응적인 비행 제어로 이어집니다.

제3조LSM6DSV16X네이티브 센서 퓨전 기술: 드론의 자세 변동을 해결하고 탐색 정확도를 향상

드론 비행 제어의 핵심 과제는 단일 원천의 관성 데이터가 온도, 공기 흐름 및 기계적 진동의 간섭에 민감하다는 사실에 있습니다.오래 비행 하는 것 은 심각 한 태도 변동 을 초래 할 수 있다, 휘날리는 오차, 경로 오차 및 자세 불안정성으로 이어집니다.LSM6DSV16XST의 독자적인 저전력 센서 퓨전 엔진 (SFLP) 을 탑재하고,외부 융합 알고리즘이나 메인 컨트롤러의 컴퓨팅 파워가 필요없이 6축 관성 데이터의 실시간 융합 및 캘리브레이션을 자율적으로 수행할 수 있습니다..

이 센서 융합 기능은 가속도계와 회전도시 데이터의 실시간 보완적 캘리브레이션을 가능하게 하며, 온도 변동으로 인한 측정 오류를 자동으로 보완합니다.기계적인 진동 및 환경 간섭, 역동적으로 자세 계산 결과를 최적화하여 고정도의 피치, 롤 및 윙 앵글 데이터를 지속적으로 출력합니다. 전통적인 외부 알고리즘 융합 솔루션과 비교하면칩의 고유 핵융합 엔진은 더 적은 전력을 소비합니다, 더 빨리 반응하고 더 큰 안정성을 제공합니다. 그것은 효과적으로 장기 비행 도중 자세 이동을 억제 하 고, 현저하게 떠있는 정밀도를 향상,비행 경로 안정성 및 위치 정확성또한 융합 엔진은 비행 조건에 따라 필터링 모드와 계산 정밀성 사이에서 자동으로 전환하는 적응 자 구성 (ASC) 을 지원합니다.고속 기동 시나리오에서 반응 속도를 저속 기동 시 안정성으로 균형을 맞추기.

IV.LSM6DSV16X광범위한 인터페이스 지원 및 높은 신뢰성, 까다로운 UAV 비행 조건에 적합

LSM6DSV16X는 I2C, SPI, I3C 1.1 및 TDM을 포함한 여러 통신 인터페이스를 지원하여 포괄적인 하드웨어 적응성을 제공합니다.주류 UAV 비행 제어 하드웨어 아키텍처와 호환되며 다양한 UAV 모델의 하드웨어 개발 요구 사항을 충족시키기 위해 신속하게 조정 할 수 있습니다.소비자용 항공사진 드론, 농작물 보호 드론, 소형 검사 드론 등으로 연구개발 주기를 줄이고 적응 비용을 절감할 수 있습니다.칩은 하드웨어 이벤트 감지 기능의 포괄적인 범위를 통합, 6D / 4D 자세 방향, 높은 / 낮은 G 힘 충돌 감지 및 깨어 / 잠 잠자리 트리거와 같은 구성 할 수있는 중단 기능을 지원합니다.이 드론은 자세 이상 경보와 같은 안전 기능을 구현하는 데 도움을줍니다., 낙하 보호 및 전력 끄는 수면 모드, 따라서 비행 안전을 향상

신뢰성 측면에서, 칩은 성숙한 MEMS 패키징 프로세스를 사용하며 진동, 충격 및 온도 변동에 대한 뛰어난 저항을 가지고 있습니다.그것은 외부의 높은 온도와 낮은 온도와 같은 복잡한 드론 비행 조건에 적응 할 수 있습니다., 공기 변동 및 기계적 진동, 데이터 수집 및 처리 안정성은 표준 소비자 수준의 IMU보다 훨씬 높습니다.칩은 초저전력 대기 상태 및 동적 전력 소비 조절을 지원합니다., 드론의 비행 상태에 따라 작동 모드를 지능적으로 전환하여 전체 전력 소비를 효과적으로 줄이고 드론의 비행 내구성을 확장합니다.

(V) 주요 응용 시나리오의 구현LSM6DSV16Xin 드론

세 가지 핵심 기능을 활용하여 고정도 감지, 가장자리 AI 처리 및 네이티브 센서 융합 LSM6DSV16X는 드론 비행 제어 및 지능형 업그레이드를 포괄적으로 향상시킵니다.다양한 핵심 응용 시나리오를 다루고 있습니다.:

1고 정밀 자세 안정: 6 축 데이터 융합과 실시간 오류 캘리브레이션을 통해 시스템은 정확한 떠있는 것을 가능하게합니다.고속 기동 도중 부드러운 회전 및 안정적인 자세, 비행 진동과 이동을 제거하고 항공 영상의 안정성과 비행 제어 장치의 반응성을 크게 향상시킵니다.

2가벼운 지능형 비행 제어 솔루션: 장착된 인공지능은 자동으로 동작 상태 인식 및 자세 계산을 수행합니다.주요 비행 제어 장치에 대한 계산 부하를 줄이고 컴팩트 항공기 개발을 촉진합니다., 가벼운 드론 디자인을 통해 휴대용 소비자 수준의 드론에 대한 연구 개발 요구 사항을 충족합니다.

3비행 안전 보호: 내장된 인공지능과 충돌 탐지 기능을 활용하여 이 시스템은 드론의 낙하, 충돌 및 자세 불안정성과 같은 비정상적인 상태를 실시간으로 식별합니다.비행 사고 위험을 최소화하기 위해 자세 교정 및 비상 종료 등 보호 메커니즘을 신속하게 작동시키는 것.

4정밀한 루트 내비게이션: 지속적으로 낮은 변동, 고 정밀 자세 데이터를 출력; GPS 및 바로미터와 같은 외부 장치와 함께, 그것은 멀티 센서 퓨전 내비게이션을 가능하게합니다.드론의 정지 순항의 정확성과 안정성을 높이는 것, 궤도 비행과 자율적인 귀국 기능.

5지능형 비행 시나리오 적응: 사용자 정의 가능한 AI 모델을 통해 제스처 제어, 모션 추적 및 시나리오 기반 비행 모드 전환과 같은 지능형 기능을 가능하게합니다.따라서 드론의 지능형 응용 시나리오를 풍부하게.

VI. 회고LSM6DSV16X

STLSM6DSV16X전통적인 6축 IMU의 기능적 한계를 극복하여 3가지 핵심 기능을 통합합니다. 고정밀성 관성 감지, 내장 인공지능 엣지 컴퓨팅원산형 저전력 센서 퓨전. It not only addresses industry pain points such as flight attitude drift and poor stability in drones but also reduces the hardware and algorithmic costs of flight control systems through on-device intelligent processing높은 정확성, 낮은 전력 소비, 높은 안정성 및 통합의 편의성으로, 그것은 다양한 유형의 드론의 비행 제어 요구 사항에 완벽하게 적합합니다.소비자용 항공사진 포함, 농업 작물 보호 및 야외 검사. 그것은 가볍고 지능적이고 더 높은 정밀도의 드론에 대한 현재의 추세에 대한 핵심 센서 솔루션을 나타냅니다.