具有GPS內(nèi)置功能的微型參考航向參考系統(tǒng)可在不影響飛行性能的情況下無線傳輸連續(xù)加速度,角速率,磁場和位置數(shù)據(jù)。
慣性傳感器可為獨(dú)立操作的機(jī)器提供豐富的方向,位置和定時(shí)信息。在無人和遠(yuǎn)程應(yīng)用中提取可靠慣性數(shù)據(jù)的需求繼續(xù)需要更準(zhǔn)確和自主的傳感器。在Quad Cities Collaboration和Hackerspace Laboratory的一個(gè)項(xiàng)目中,MicroStrain的微型慣性傳感器用于演示飛行過程中輕型風(fēng)箏的實(shí)時(shí)無線監(jiān)控。該解決方案捕獲并傳達(dá)了連續(xù)加速度,角速率,磁場和GPS位置,而不會(huì)影響飛行性能。此外,靈活的系統(tǒng)支持自定義圖形界面的開發(fā)。發(fā)展較小,
輕巧堅(jiān)固的慣性傳感器
QC合作實(shí)驗(yàn)室與漢密爾頓技術(shù)學(xué)院合作,開始在愛荷華州的四城風(fēng)箏節(jié)期間進(jìn)行低空飛行測試。項(xiàng)目目標(biāo)是僅使用無線慣性和GPS傳感器生成風(fēng)箏方向和位置的遠(yuǎn)程顯示。提升限制限制了額外重量的加入。因此,傳感器輪廓和重量是重要考慮因素。
該項(xiàng)目選擇微應(yīng)變3DM-GX3 ? -35慣性傳感套件,具有嵌入式GPS功能。3DM-GX3-35姿態(tài)航向參考系統(tǒng)(AHRS),具有GPS功能。每個(gè)設(shè)備都針對溫度,靈敏度和傳感器未對準(zhǔn)進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn)。此外,MicroStrain的慣性解決方案采用堅(jiān)固的鋁制外殼,每單位重量不到50克。由于其小巧輕便的設(shè)計(jì),該項(xiàng)目能夠結(jié)合慣性傳感能力,對風(fēng)箏體的重量和重量分布影響較小。低能耗能力降低了外部電池的重量和尺寸。RS-232通信接口支持GPS天線和藍(lán)牙連接,用于無線數(shù)據(jù)傳輸。
實(shí)時(shí)可視化
結(jié)果成功監(jiān)測了超過200米距離的三軸加速度,角速率,磁場和高度。使用QC Co-Lab用C ++和Linux開發(fā)的自定義界面實(shí)時(shí)顯示風(fēng)箏方向和旋轉(zhuǎn)的可視化表示。此外,地面門戶包含一個(gè)文本窗口,用于傳輸實(shí)時(shí)GPS,滾動(dòng),俯仰和偏航數(shù)據(jù)流??啥ㄖ频臄?shù)據(jù)輸出使項(xiàng)目能夠調(diào)整和優(yōu)化監(jiān)控率,從而延長電池壽命和風(fēng)箏部署。
輕量級微型AHRS傳感器擴(kuò)展了嵌入式慣性監(jiān)測的應(yīng)用和功能范圍。定向數(shù)據(jù)的可靠,實(shí)時(shí)提取和通信為自動(dòng)機(jī)器的操作員提供了更多可見性,控制和可操作的信息。將這些功能與空間和重量受限的應(yīng)用程序(如無人駕駛車輛,人員跟蹤,平臺穩(wěn)定和機(jī)器人技術(shù))集成在一起,可以促進(jìn)更智能,更準(zhǔn)確的系統(tǒng),而不會(huì)影響其原始設(shè)計(jì)或功能。
致謝
MicroStrain感謝漢密爾頓技術(shù)學(xué)院的Steve Hamer和Robin Laughead分享他們在此案例研究中的應(yīng)用細(xì)節(jié)和經(jīng)驗(yàn)。本文不代表漢密爾頓技術(shù)學(xué)院對任何特定產(chǎn)品或應(yīng)用的認(rèn)可。
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