Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fornisce e ricicla la BoschBMI323modulo sensore altamente integrato 6DoF Inertial Measurement Unit (IMU), adatto ai controllori di volo dei droni.
Nei sistemi di controllo del volo dei droni, l'unità di misurazione inerziale (IMU) è il componente di rilevamento principale per la stima dell'atteggiamento, il volo stabile e la traiettoria.La velocità di risposta e il consumo di energia determinano direttamente la precisione e le prestazioni di sicurezza del controllo di volo del droneIl Bosch.BMI323è un'unità di misurazione inerziale altamente integrata a 6 gradi di libertà (6DoF) progettata specificamente per applicazioni di rilevamento del movimento ad alte prestazioni,che integra accelerometri a tre assi e giroscopi a tre assi su un unico chipCombinando la collaudata tecnologia MEMS di Bosch con algoritmi ottimizzati per l'hardware e sfruttando i suoi principali vantaggi di alta precisione, basso rumore, basso consumo energetico e elevata integrazione,è diventato il modulo sensore di scelta sia per i sistemi di controllo del volo dei droni di livello industriale che di livello consumer, soddisfa perfettamente i requisiti di rilevamento dell'atteggiamento di volo e di controllo del movimento di una vasta gamma di tipi di droni.
Io.BMI323Architettura integrata di base: adattamento minimalista per il design del controllo di volo dei droni
Il BMI323 utilizza un design estremamente integrato, eliminando la necessità di chip di sensori ausiliari esterni.Un singolo chip è in grado di acquisire dati di movimento completi, inclusa l'accelerazione lineare a tre assi e la velocità angolare a tre assi, per ottenere un completo rilevamento del movimento e dell'atteggiamento a 6DoF., semplificando così drasticamente l'architettura hardware dei sistemi di controllo di volo dei droni. Il modulo è ospitato in un pacchetto LGA ultra-compatto da 2,5 × 3,0 × 0,8 mm3.occupano un minimo di spazio sulla tavola, e può essere adattato in modo flessibile ai modelli di schede madri di controllo di volo di varie dimensioni, compresi i droni micro FPV,i droni per la fotografia aerea e i droni per l'ispezione industriale, riducendo efficacemente la difficoltà delle modifiche leggere e di miniaturizzazione delle apparecchiature di controllo del volo;.
Inoltre, ilBMI323un chip dotato di un sensore di temperatura a 16 bit di alta precisione e di un circuito di compensazione hardware,consentire il monitoraggio in tempo reale delle variazioni della temperatura ambiente e la correzione automatica delle deviazioni dei dati causate dalla deriva della temperaturaCiò risolve i problemi di imprecisione dei dati dei sensori derivanti dalle differenze di temperatura tra alte e basse altitudini, nonché le variazioni di temperatura di giorno e di notte all'aperto.garantire prestazioni di rilevamento stabili su tutta la gamma di temperature. In combinazione con un buffer di dati FIFO integrato da 2KB, può memorizzare i dati di movimento ad alta frequenza, prevenendo la perdita di dati e la balbuzie di trasmissione durante le manovre ad alta velocità,riducendo significativamente il carico di elaborazione dei dati sull'MCU di controllo principale e migliorando l'efficienza operativa del sistema di controllo di volo;.
II. IlBMI323Performance di alta precisione e basso rumore: gettare una solida base per un volo stabile degli UAV
La chiave per la stabilità di volo, la precisione di rotazione e il volo costante di un UAV risiede nell'accuratezza dell'output dei dati dell'IMU.il BMI323 offre una precisione di misurazione statica e dinamica leader nel settoreIl suo accelerometro supporta il commutazione multi-range tra ±2g, ±4g, ±8g e ±16g, con un bias zero tipico di soli ±35 mg e un bias zero controllato entro ±50 mg.con una densità di rumore di accelerazione inferiore a 180 μg/√Hz, può rilevare con precisione anche le più piccole vibrazioni, deviazioni orizzontali e movimenti verticali della struttura del drone.con un bias tipico pari a ±1°/sÈ in grado di soddisfare i requisiti di monitoraggio dell'atteggiamento di alta precisione per il volo lento e stabile nei droni di fotografia aerea,mentre accoglie anche le esigenze di acquisizione dei dati di velocità angolare di manovre estreme nei droni da corsa FPV, come i rotoli ad alta velocità, le curve brusche e le rapide immersioni.
IlBMI323Il sensore supporta una velocità di uscita dei dati ultra elevata fino a 6.400 Hz, consentendo aggiornamenti dei dati ad alta frequenza a livello di millisecondi.Questo permette al sistema di controllo del volo di percepire i cambiamenti nell'atteggiamento della cellula in tempo reale., eseguire rapidamente calcoli di posizione e regolazioni servo, sopprimendo efficacemente problemi quali vibrazioni di volo, deriva e ritardo di posizione,e migliorare significativamente la stabilità e la velocità di risposta del volo del droneRispetto ai sensori IMU tradizionali, il BMI323 utilizza filtraggio e soppressione del rumore a livello hardware per filtrare efficacemente le interferenze causate dalla turbolenza del vento,vibrazioni motrici e risonanza della cellula, che fornisce dati di movimento grezzi puliti e stabili per fornire un supporto affidabile agli algoritmi PID di controllo del volo e agli algoritmi di fusione di atteggiamento.
III.BMI323Progettazione a basso consumo di energia, su misura per i requisiti di resistenza dei droni
La resistenza al volo è uno degli indicatori fondamentali delle prestazioni dei droni. Il BMI323 è stato profondamente ottimizzato per il consumo di energia dei dispositivi mobili e portatili.bilanciamento delle elevate prestazioni con un basso consumo energeticoIl sensore supporta più modalità di consumo di energia: in modalità di funzionamento a velocità completa ad alte prestazioni, il consumo di energia è di appena 1.2 mA a 3.3 riduzione di V ̇ di circa il 15% rispetto ai prodotti di generazione precedente ̇ mentre in modalità di riposo a potenza ultra bassa la corrente di funzionamento è di soli 356 μA,con conseguente perdita di potenza estremamente bassa.
Inoltre, ilBMI323il chip integra una gamma completa di funzioni di interruzione hardware innescate dal movimento, supportando vari meccanismi di innesco degli eventi come il rilevamento della caduta libera, l'inclinazione dell'atteggiamento,Motion start/stop e tap-to-wake, eliminando la necessità per l'MCU di controllo principale di rilevare continuamente i dati.svegliarsi solo quando viene rilevato un cambiamento nell'atteggiamento della cellulaQuesto riduce ulteriormente il consumo di energia complessivo del drone, estendendo efficacemente la sua resistenza al volo per carica, rendendolo particolarmente adatto per applicazioni come il peso leggero,droni portatili e droni progettati per missioni di ispezione di lunga durata.
IV.BMI323Interfacce diverse e caratteristiche intelligenti: compatibilità con i principali sistemi di controllo di volo
Il BMI323 offre un'eccezionale compatibilità e adattabilità hardware, supportando molteplici interfacce di comunicazione ad alta velocità, tra cui I2C, SPI e I3C.Si integra perfettamente con vari chip master di controllo del volo come STM32 e PIC, ed è compatibile con la stragrande maggioranza delle soluzioni di controllo di volo con droni open source e commerciali disponibili sul mercato, riducendo così i costi di sviluppo e modifica delle apparecchiature.Il suo algoritmo di rilevamento del movimento hardware non dipende dalla potenza di elaborazione del controller principale.■ può determinare in modo indipendente gli eventi di movimento di base,riducendo così il carico computazionale sul programma del controllore principale e migliorando l'efficienza complessiva di risposta del sistema di controllo di volo.
Per quanto riguarda la sicurezza dei voli con droni, laBMI323La funzione di rilevamento delle cadute libere del sensore può identificare rapidamente situazioni in cui la cellula dell'aeromobile sta perdendo il controllo.attiva meccanismi di protezione come l'arresto di emergenza e il dispiegamento del paracadute, migliorando significativamente la sicurezza dei voli dei droni; le sue funzioni di controllo dell'inclinazione e del movimento consentono di segnalare gli abnormi atteggiamenti dei droni e la modalità di ivernazione, che consente di risparmiare energia, quando sono fermi,soddisfare le diverse esigenze di controllo di volo intelligenteInoltre, il chip supporta la configurazione dei parametri definita dall'utente, consentendo una regolazione flessibile della gamma dei sensori, della velocità di campionamento e dei parametri di filtraggio in base al peso del modello di drone.Manovrabilità e scenari di volo, permettendo così di soddisfare i requisiti di taratura personalizzati del controllo di volo.
V. Scenari di applicazione fondamentali per laBMI323in Controllo di volo con droni
Grazie ai suoi vantaggi complessivi di integrazione, alta precisione, basso consumo di energia e elevata stabilità, il BoschBMI323copre in modo completo tutti i tipi di scenari di rilevamento del controllo di volo dei droni:compensazione dell'atteggiamento del cardano liscio e volo intelligente per i droni per la fotografia aerea di consumo- cattura e controllo precisi delle manovre estreme per i droni da corsa e di evasione degli ostacoli;calibrazione di volo stabile di lunga durata e di posizione nello spazio aereo complesso per droni di ispezione e rilevamento industrialiIl progetto è stato sviluppato per l'adozione di un sistema di controllo di volo per i droni, che consente di ridurre i costi e di migliorare la resistenza a basso consumo.prestazioni e stabilità.
VI. Riassunto dellaBMI323Prodotto
Con la sua architettura hardware altamente integrata, la precisione di misurazione leader nel settore, il consumo di energia ultra-basso e le caratteristiche intelligenti complete, il BoschBMI323Il modulo sensore IMU 6DoF affronta i punti critici associati ai sensori IMU dei droni tradizionali, come le dimensioni elevate, il rumore elevato, la significativa deriva della temperatura,consumo di energia relativamente elevato e scarsa adattabilitàEssendo un sensore inerziale specificamente progettato per il rilevamento di movimento ad alta velocità e precisione, risponde pienamente al tempo reale,requisiti di rilevamento dell'atteggiamento precisi e stabili dei sistemi di controllo del volo dei droniÈ l'unità di misurazione inerziale preferita per l'attuale generazione di aggiornamenti del sistema di controllo di volo dei droni.
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