Квадрокоптер с ультразвуком. Сенсоры MaxSonar для летательных аппаратов

| MaxBotix® Inc.

А помните, как в далёком детстве мы запускали игрушечные вертолёты, чей винт раскручивался с помощью катушки на рукоятке? Вертолёт взлетал вверх, а когда энергия вращения винта иссякала, он плавно спускался вниз... Времена изменились, а вместе с ними меняются и игрушки. Сегодня уже никого не удивишь радиоуправляемым самолётом или вертолётом. Они, правда, так и остались игрушками (единственным более-менее распространённым примером «серьёзного» применения радиоуправляемых самолётов можно считать армейские разведывательные беспилотные дроны), чего не скажешь о появившихся сравнительно недавно летательных аппаратах (ЛА) с несколькими несущими винтами (чаще всего их четыре). Их популярность обусловлена простотой конструкции: в отличие от самолётов с рулями высоты и направления и вертолётов с автоматом перекоса несущего винта, квадрокоптерам не нужны никакие органы управления – все манёвры выполняются путём изменения скоростей вращения винтов. Тонкое управление моторами – задача, невозможная для поршневых и турбореактивных двигателей «классических» воздушных судов, но несложная для современных бесколлекторных моторов и электронных систем управления. Уже пройдён этап, когда электронное устройство стало дешевле механического; поэтому квадрокоптеры с электронной системой управления стали чрезвычайно популярными среди как любителей технических игрушек, так и людей, чьи профессии не связаны напрямую с техникой такого рода. Например, квадрокоптеры используют фотографы и видеооператоры, устанавливая на них камеры и делая эффектные кадры с воздуха.

Следующим логичным шагом должен стать переход от радиоуправляемого ЛА к автономному летающему роботу. И, как и всем прочим роботам, ему потребуются органы чувств. С задачей определения координат справится система спутниковой навигации, однако её точности недостаточно для мягкой посадки. Поэтому самым главным датчиком, обеспечивающим безопасное приземление нашего летающего робота, станет альтиметр, или попросту высотомер.

В «большой» авиации традиционно применялись барометрические альтиметры, измеряющие (как ни странно это звучит) не высоту, а давление. Высота полёта определялась как разница между давлением на земле и в воздухе. Стоит ли говорить, что такие приборы не отличались высокой точностью. Точность радиовысотомеров – по сути своей радиочастотных дальномеров – гораздо выше, однако СВЧ-устройства сложны и дороги для широкого применения в массовой летающей технике. Кроме этого, каждый лишний грамм веса снижает время автономного полёта, поэтому все узлы квадрокоптеров должны быть как можно более лёгкими.

Задача выбора системы измерения высоты полёта для нашего роботизированного квадрокоптера была бы непростой, если бы её решением не озаботились инженеры компании MaxBotix. Специализирующаяся на разработке и производстве ультразвуковых дальномеров, компания MaxBotix предлагает множество решений для самых разных применений, в том числе и для летательных аппаратов. Ультразвуковые дальномеры MaxSonar (рис.1,2) недороги, надёжны, устойчивы к воздействиям окружающей среды (это касается защищённых моделей), малы в размерах и легки (вес датчиков MaxSonar – от 6 г, см. таблицу). Недостаток у ультразвуковых дальномеров лишь один: невысокая (примерно до 10 м) дальность действия. Однако для применения в качестве посадочного высотомера он несущественен.

В ассортименте продукции MaxBotix для беспилотных ЛА имеются датчики с различными интерфейсами и защищённые от внешних воздействий. Благодаря автоматическому режиму работы управлять ими не требуется – достаточно лишь периодически считывать данные из регистров устройства. А благодаря аналоговому выходу на основе дальномеров MaxBotix можно конструировать и простые системы порогового определения высоты.

Ультразвуковой датчик MaxSonar серии MB12xx Защищённый датчик MaxSonar серии I2CXL-WR
Рис.1. Ультразвуковой датчик MaxSonar серии MB12xx Рис.2. Защищённый датчик MaxSonar серии I2CXL-WR

Сенсоры MaxSonar для летательных аппаратов

Сенсор

 Защита

Интерфейсы

Описание

MB1240

Нет

Аналоговый, ШИМ, RS232

Рекомендуется для мощных ЛА. Высокая устойчивость к акустическим и электрическим шумам, свойственным электрическим моторам ЛА

MB1242

I2C

MB1230

Аналоговый, ШИМ, RS232

Более чувствительная модель по сравнению с предыдущими

MB1232

I2C

MB1220

Аналоговый, ШИМ, RS232

Хороший баланс между шумоустойчивостью и чувствительностью к малым объектам. Рекомендуется использовать стабильный источник питания с фильтрованным напряжением и соответствующий опорный источник АЦП. Пропеллеры и моторы должны быть протестированы на акустический шум частотой 40 кГц (не должен превышать 70 дБ)

I2CXL-MAXSONAR-EZ2

I2C

XL-MaxSonar-WRC

IP67

Аналоговый, ШИМ, последовательный

Отличный выбор для всепогодных ЛА. Совместим по выводам с MB1240

UCXL-MaxSonar-WR

Ультра-компактный, защищённый сенсор весом всего 18 г

I2CXL-MaxSonar-WR

I2C

Доступен в полноразмерном или компактном исполнении

 

Производитель: MaxBotix® Inc.
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
I2CXL-MAXSONAR-EZ2
I2CXL-MAXSONAR-EZ2
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1110033 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультразвуковой сонар
I2CXL-MAXSONAR-EZ2
-
Поиск
предложений
I2CXL-MAXSONAR-WR
I2CXL-MAXSONAR-WR
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1110036 ИНФО PDF
Поиск
предложений
типовое решение ультразвукового сонара
I2CXL-MAXSONAR-WR
-
Поиск
предложений
MB1220-000
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901066 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Наиболее рекомендуемый для применения в помещении ультразвуковой датчик XL-MaxSonar-EZ2. Сбалансированное сочетание ширины луча и чувствительности для обнаружения объекта.
MB1220-000 от 5378,31
-
Поиск
предложений
MB1230-000
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901068 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультразвуковой датчик XL-MaxSonar-EZ3 с высокой помехоустойчивостью, чувствительность и зона обнаружения больше, чем у MB1240.
MB1230-000 от 5378,31
-
Поиск
предложений
MB1232-000
MB1232-000
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901069 ИНФО PDF
Доступно: 39 шт. от: 2390 руб.
MB1232 - ультразвуковой датчик I2XL-MaxSonar-EZ0 с высокой помехоустойчивостью, чувствительность и зона обнаружения больше, чем у MB1242.
MB1232-000 от 2390,00
6 шт.
(на складе)
33 шт.
(под заказ)
MB1240-000
MB1240-000
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901070 ИНФО PDF
Доступно: 42 шт. от: 2420 руб.
Ультразвуковой датчик XL-MaxSonar-EZ4 с наибольшей помехоустойчивостью и самой узкой зоной обнаружения из всех датчиков XL-MaxSonar-EZ.
MB1240-000 от 2420,00
7 шт.
(на складе)
35 шт.
(под заказ)
MB1242-000
MB1242-000
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901071 ИНФО PDF
Доступно: 49 шт.
Выбрать
условия
поставки
Ультразвуковой датчик I2XL-MaxSonar-EZ4 с наибольшей помехоустойчивостью и самой узкой зоной обнаружения из всех датчиков I2XL-MaxSonar-EZ.
MB1242-000 от 2490,00
49 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
MB7060-200
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901105 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультразвуковой сонар
MB7060-200 от 13455,87
-
Поиск
предложений
MB7060-400
MB7060-400
MaxBotix® Inc.
Арт.: 1901130 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультракомпактный ультразвуковой датчик серии UCXL-MaxSonar-WR. Ультразвуковой датчик с защитой IP67 и выходами ШИМ, аналоговый и RS232 Рабочее расстояние 0.2 - 6.45 м Разрешение: 1.0 см Рабочая температура -40C ...+65C Низкий ток потребления (2.1мА avg)
MB7060-400 от 6490,00
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()