会社ブログについて ST LSM6DSO ドローンアプリケーション向け高性能6軸IMU

シェンzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.は ST を供給しリサイクルしていますLSM6DSO高性能の6軸性慣性測定装置 (IMU) は,ドローン向けに特別に設計されています.

ドローン飛行制御システムでは,慣性測定装置 (IMU) は,姿勢推定,安定した浮遊と軌道の飛行を担当するコアセンサーです.電力消費と応答速度は ドローンの飛行安全性と操縦能力を直接決定します. STLSM6DSOiNEMOシリーズの6軸IMUで,高精度の動きシナリオに最適化されている.3軸高精度のデジタル加速計と3軸高速デジタルジロスコップを統合している.超低騒音で超低電力消費,幅広い温度範囲で安定した動作,高度な統合,それは完全に消費者レベルの飛行制御システムの要件に適しています産業用小型空中写真用ドローンドローンの姿勢センサーの 中核部品です

私は...LSM6DSO基本アーキテクチャと基本ハードウェア仕様

LSM6DSOはシングルチップシステムインパッケージ (SiP) 設計を採用し,三軸加速計と三軸陀螺を高度に統合している.マルチチップの構成の冗長な構造を排除することで軽量でコンパクトなハードウェア設計への傾向に合わせて ボード上のスペースを大幅に削減しますこの装置は,尺寸2の14VFLGA超コンパクトのパッケージを使用しています..5 mm × 2.5 mm × 0.76 mm,コンパクトサイズと構造安定性をバランスにしており,マイクロFPVドローンを含む様々なドローンモデルのハードウェアレイアウト要件に適しています.携帯型航空写真用ドローンと産業用検査用ドローン.

コア測定範囲と電気パラメータの観点から,LSM6DSOドローンの複雑な飛行条件に対応して 精密に調整されていて 特殊なパラメータ適応性を有しています

- 検出範囲はソフトウェアによって柔軟に設定できます.三軸の加速計は,±2g,±4g,±8gおよび±16gの間の多レベル切り替えをサポートします.安定した浮遊などの様々な運用条件における加速検出要件をカバーする急速な登り,ダイビング,操縦可能な曲がり,ぼんやりとした飛行,3軸ジロスコップは,±125dpsから±2000dpsまでの5つの角速度範囲をサポートします.通常飛行中に低速姿勢精調整の要件を満たすことができる, FPVのレースドローンの高速ロールや極端な操縦などの高角速度検出シナリオ

- 広範囲の電圧と温度範囲で安定した動作: アナログ主電源電圧は1.71Vから3.6Vに及び,I/Oポートは独立して1.62Vで電源供給される.ドローンのリチウムイオン電池電源に特有の電圧変動に対応する動作温度範囲は40 °Cから +85 °Cまであり,高空での低温,屋外での直接日光による高温に耐える.複雑なフィールド環境における温度変動安定したセンサー性能を保証する.

- 複数の高速通信インターフェースとの互換性: I2C,SPI,MIPI I3C 1.1高速インターフェースのネイティブサポートまた,抗振動センサーのデータを独立して出力できる専用補助SPIチャンネルも搭載している.これは高速データ送信とドローン飛行制御システムにおけるリアルタイム抗振動補償の通信要件を満たしています常用フライト制御チップの通信プロトコルと互換性がある.

II. 基本的性能上の利点LSM6DSOドローンの用途に合わせた

1極低騒音と高精度,正確な姿勢計算を保証

ドローンの飛行漂流,姿勢偏差,ホバージッターのような問題は,主にIMUセンサーの過剰な騒音とデータ歪みによって引き起こされます.LSM6DSOSTの先進MEMS (マイクロ電気機械システム) 技術と独自の信号処理アルゴリズムを使用します.ギロスコップとアクセロメーターの両方に超低騒音特性を実現するこの装置は高線性と低ゼロ漂流の慣性データを出力します. 飛行制御アルゴリズムと組み合わせると,これは高度な精度の姿勢計算を可能にします長期飛行中に累積的な漂流を大幅に削減し,浮遊安定性と飛行経路の精度を効果的に向上させます.カメラの振動や制御不能な飛行偏差などの問題を排除する一方で.

2極低の電力消費で ドローンの飛行耐久性を高めます

飛行耐久性はドローンの主要性能指標であり センサーによる電力消費は 航空機の全体的な耐久性に直接影響します高性能協働モードでは,加速計と陀螺鏡の両方が同時にアクティブである場合,LSM6DSOはわずか0の電流を抽出します..55 mA. また,低電源モードの"常にオン"もサポートし,最小限の消費電力で24時間運動モニタリングが可能である.電力消費量が著しく減るセンサーの性能を損なわずに 飛行制御システムの電源損失を最小限に抑えるリチウム電池を駆動する小型無人機の飛行時間を1回の充電で大幅に延長する携帯型消費者向けドローンの飛行時間の最適化要件を満たす

3高度な統合インテリジェントセンシング 飛行制御開発と設計を簡素化

についてLSM6DSO9KBのダイナミックデータバッファFIFO,有限状態マシン (FSM) と機械学習コア (MLC) を搭載し,端端でインテリジェントセンサー処理をサポートする.基本動作データの事前処理を行うことができますデータのキャッシングと異常検出をチップ上で行うため,主要な制御チップがデータ計算に頻繁に関与する必要がなくなり,飛行制御MCUの計算負荷を大幅に削減するさらに,デバイスは6D姿勢検出,転落検出,運動目覚め,シングル/ダブルクリック中断などの機能をネイティブにサポートしています.姿勢ロックを含むドローンの機能の開発に直接適応できます墜落防止,飛行状態の目覚め,異常な姿勢のアラート,それによって飛行制御プログラムの開発プロセスを簡素化し,製品の繰り返しのサイクルを短縮します.

4複雑な飛行条件に適した強い干渉耐性

屋外でのドローン飛行は,気圧乱波,電磁気干渉,機体振動の影響を受けやすいため,センサーの安定性には非常に高い要求があります.LSM6DSO震動や電磁気干渉に対する耐久性について厳格な校正を受け,ハードウェアフィルタリングメカニズムが組み込まれています.効果的 に フィルタリング エンジン の 振動 や 空気 の 乱流 による 騒音 干渉高速操縦や低空の渦巻や高空の強い風などの複雑な条件下でのセンサーデータの正確性を確保するこれにより,データ歪みによる飛行制御の喪失や姿勢不安定などの安全上の問題を防ぐことができる..

基本的応用シナリオについてLSM6DSOin ドローン

高精度,低電力消費,高安定性の組み合わせた利点により,LSM6DSOすべての種類の無人機の飛行制御センサーの要件を全面的に満たし,幅広いコアアプリケーションシナリオを備えています.

- 消費者向け航空写真用ドローン: 精密な姿勢センサーにより安定した浮遊と正確な飛行経路追跡が保証されます.電子画像安定化が航空写真に可能低消費電力により,航空写真の飛行耐久性が向上します.

- 小型のレーシングドローン: ダイロスコップの超広い角度速度範囲は,高速ロール,極端な曲がり,その他の操作に対応します.高速通信インターフェイスはミリ秒レベルの姿勢データ応答を可能にしますレース用ドローンの高動力飛行要件を満たす

- 産業用検査用ドローン: 広範囲の動作温度範囲で,屋外の高低温と複雑なフィールド環境に対応します.高安定なデータ出力により,電源線検査などのシナリオで正確な固定点飛行と路線パトロールが保証されます.農業と林業の監視.

教育・訓練用マイクロドローン:高度な統合と開発の容易さは,トレーニング機器のハードウェアコストと開発の複雑さを削減します安定したセンサー性能が,指示姿勢実証や飛行訓練の要件を満たしている場合.

IV. 概要LSM6DSO¥s 適用値

高性能スポーツ用用に特別に最適化された6軸IMUとして,STはLSM6DSOドローンの基本的な要求を正確に満たす: 高い精度,低電力消費,コンパクトサイズ,高い安定性超低騒音検出能力極端な電力消費量制御とインテリジェント・エッジ・プロセッシング機能は,従来のドローンIMUと関連した業界の痛みを解決するだけでなく,高い電力消費と弱い干渉耐性 だけでなく,高度な統合とマルチ互換性のあるインターフェースを通じて,ハードウェア設計とソフトウェア開発の全体的なコストを大幅に削減します軽量な消費者用ドローンでも 極めて信頼性の高い産業用ドローンでも,LSM6DSOは,安定した飛行のための強力な技術支援を提供するコアアテンションセンサーとして機能します.精密な制御とインテリジェントな風制御ドローン飛行制御システムをアップグレードし,繰り返すための好ましい高性能IMUソリューションです.