随着无人机的性能和安全性不断提高,其用途会更广,实用性会更强。而随着传感器集成的数量更多、种类更丰富、性能更好,无人机的能力和安全性都会变得更强。为了满足上述要求,TDK针对无人机应用提供了以下TDK传感器产品组合:
(一)IMU惯性测量单元
TDK是无人机IMU的领先供应商,我们提供的IMU结合了3轴加速度计和3轴陀螺仪,能为无人机提供维持稳定飞行所需的数据,并能与GPS等其他系统融合用于航迹推算导航。由于这些功能至关重要,一架无人机通常可以使用多个IMU以实现更高的准确性和冗余。主要原因包括:IMU可用作备用,在无人机至关重要的其他导航系统 (如GPS) 被屏蔽、中断或完全失效时发挥作用。此外,对于根本无法使用GPS等类似服务的应用,IMU也不可或缺。
IMU惯性测量设备 ICM-42688-V
IMU惯性测量设备 IIM-46234
TDK不断创新,力求通过可将性能和可靠性提升到新高度的工业级传感器阵列和模块持续完善我们的消费级IMU产品线。新产品线主打机器人、农业和高端精密应用。另外,我们也开发出了能为智能手机提供稳定图像的独有技术,这些技术能轻松用到无人机上。
(二)光学图像稳定OIS TDK传感器
电子稳像 (EIS) 利用IMU数据补偿软件中的运动。该方法通过捕获图像数据,然后应用软件技术来补偿相机移动引起的失真。光学图像稳定 (OIS) 可补偿硬件中的运动,该方法通过分析相机所经历的运动,然后对镜头进行物理干预以补偿运动。当然,这些技术还能够组合在一起使用。而OIS/EIS是另一种基于不同传感器来达成的功能,可实现双重目的。首先,由于无人机采用基于视觉的定位和防撞原理,因此OIS/EIS可作为另一种可用于飞行稳定性的输入。无人机还可搭载机载摄像机用于航拍静态图片和视频,并因此广受青睐。借助IMU和OIS/EIS软件,能将任何无人机变成高分辨率摄影器。
光学图像稳定OIS TDK传感器 ICM-42688-P
(三)TDK气压传感器
TDK的压力传感器能精确测量气压变化。压力传感器长期以来一直用于商用航空,帮助确定飞行高度。而无人机自然能将其用于相同的目的。压力传感器搭配IMU一起使用时,能帮助控制无人机的飞行高度,从而改善飞行稳定性。随着无人机的应用日益普及,其飞行管制也变得更严格,包括美国联邦航空管理局在内的许多监管机构都设定了飞行高度上限。因此对无人机飞行高度的精准控制也是一个重要的课题。
TDK气压传感器 ICP-20100
(四)MEMS麦克风
TDK的高性能MEMS麦克风具有宽动态范围和低功率的特点,能让噪音大的无人机捕获清晰的音频数据。功能强大的麦克风阵列能帮助捕获音频特征并提供可靠的解决方案。如螺旋桨降噪和主动降噪 (ANC) 等功能可以帮助无人机更好地捕获来自摄像机的高清音频/视频。
通过麦克风还有望实现无人机的自诊断功能。比如电机损伤通常具有独特的声音特征。随着无人机日趋复杂的同时其价格也越来越昂贵,因此,提前发现问题并系统故障发生前进行纠正很有必要。此外,麦克风的集成提供了实现语音控制的可能性。随着TDK不断改进MEMS麦克风和ANC技术,无人机厂商正在考虑实施更多用户友好的界面选项,如语音命令。
MEMS麦克风 ICS-43434
(五)超声波TOF TDK传感器
TDK的超声波飞行时间 (ToF) 传感器是基于MEMS的PMUT (压电微机械超声换能器),能够准确探测10厘米至5米范围内的物体。一架配备了ToF传感器的无人机可以探测到前方障碍物,从而规避绕行。同时防撞功能也至关重要,因为不仅要防止无人机因碰撞而受损,还要保障附近人和物的安全。使用向下探测的ToF传感器可达成上述目标,同时还有助于实现无人机的精准和自动着陆。TDK的超声波ToF技术还可以准确探测到即将着陆的表面的性质,从而能够避免无人机“降落”到水面上等经常出现的乌龙问题,这一点也至关重要。
超声波TOF TDK传感器 CH201
(六)TDK温度传感器
TDK温度传感器可实现无人机电机绕组的温度控制。通过测量运行时的温升并检测高温电位,可优化热管理,从而确保无人机的安全运行,延长电池和电机的使用寿命。温度传感器还可用作传统的基于功率的温度计算之外的冗余温度控制,确保无人机实现可控操作和下降。G541系列具有尺寸小、响应时间快和工作温度高 (高达260℃) 的特点。
TDK温度传感器 TDK G541系列
以上的介绍只是TDK传感器诸多应用中的示例之一。就无人机的基本性能及其可处理的事情而言,无人机日臻完善,而TDK正通过自身的传感器技术来推动实现这一切。此外,TDK还能为无人机传感器的产品组合提供各种支持,包括广泛的微控制器和嵌入式电机控制器,以及其他独特的软件支持。
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