P440超宽带测距通信及雷达模块在无人机领域的应用

2016-06-16 来源:RFID世界网 我要评论(0) 字号:

P440超宽带射频模块集测距、通信、雷达、组网等功能为一体,加上其精度高、覆盖范围远、稳定性高、刷新率高、体积小、功耗低、接口丰富等优点,在无人机领域发挥着重要的作用。

具体可以表现在哪些应用上呢,接下来本文一一介绍(原理部分简单描述,如需详细原理介绍资料,请联系本文作者):

1、无人机定位

用P440给无人机定位是基于其远距离(测距有效半径全向4000米)高精度(测距精度2cm)的测距功能,用3个P440模块作为定位基站,1个P440作为定位标签安装在无人机上,通过无人机上P440定位标签实时测到距离3个P440定位基站的精确距离,计算出无人机实时准确的三维位置坐标。

这项功能在GPS定位精度达不到要求或无法定位的场景下非常实用(如山区、室内、楼宇间等场景)。

2、无人机引导降落

该应用也是基于P440的测距功能来实现的,在降落平台上(如航母、军舰、车辆、基地、屋顶、广场、野外等)部署3个P440基站,无人机上安装1个P440模块,通过P440基站来获得无人对降落平台的相对位置,从而准确的引导无人机精准降落。

这个应用和无人机定位类似,不同点在于,该应用中P440基站是可以随着平台一起移动的,如引导无人机降落在无人车上,无人机和无人车都可以高速运动的。

3、无人机编队

该应用除了基于P440的测距功能外,还用到了P440组网功能,在该应用中,在每架无人机上安装一个P440模块,通过其测距和组网功能,可以实时知道任意两架无人机之间的距离。通过算法,可以知道所有无人机之间的空间位置分布,这个数据和无人机的飞行控制系统对接,从而可以实现无人机群的编队飞行功能。在实际应用中,还能有效的避免无人机之间的相互碰撞的问题。

4、无人机测高

该应用测的不是无人机的绝对高度(海拔),而是测无人机距离地面或障碍物的相对高度,这运用了P440的雷达功能,在无人机上的P440模块上安装一对定向天线,并把天线的朝向垂直于地面,通过雷达回波信号,可以得知无人机距离地面或障碍物的准确距离(也就是相对高度)。

该功能在室内或地面不平的室外非常有作用,特别是地平面起伏特别明显的山区,无人机贴近地面工作时,能够保证工作视角的稳定并能有效保障无人机的飞行安全。

5、无人机防碰撞

这个应用是无人机测高应用的升级,也是运用了P440模块的雷达功能,天线方向不是指向地面,而是指向飞行方向(特殊应用可以用全向天线),实时探测无人机飞行方向的一切障碍物,保障无人机飞行安全。

该应用同样实用性特别强,无人机野外作业时,难免会遇到树枝、电线杆、高压电线、桥梁、信号塔、甚至是友军(其它无人机),这些对无人机来说都是致命的威胁,一旦撞上,损失惨重,虽然超声波也可以用来防碰撞,但超声波作用距离太短,对于高速飞行的无人机基本来不及反应,摄像头做防碰撞也存在天气不佳(如烟、雾、甚至雨雪等)和夜晚环境下无法工作的情况,而这些问题对P440雷达来说都不是事,用P440模块的雷达功能来做无人机防碰撞真的是最佳选择。

6、无人机SLAM

无人机SLAM几乎是运用P440雷达功能的最高阶应用了,基本原理是通过P440雷达对周围物体进行初步成像,同时计算出周围物体的空间位置,最终构建实时的SLAM地图,让无人机在SLAM技术的辅助下实现自主定位和导航功能。

该技术主要运用在无人机室内以及室外复杂(如楼宇间、巷道内、树林等)环境下的自主定位导航飞行飞行。 在应急救援、军事项目、危险区域巡检等方面有着极大的应用前景。

相对于激光雷达SLAM,基于P440超宽带雷达的SLAM同样具有全天候工作的优势(激光雷达SLAM在烟雾、雨雪、强光、夜晚等情况下无法有效工作,而P440雷达SLAM则无此限制,即使是大雨的夜晚也可以正常工作)。而且在同等覆盖距离情况下,造价只有激光雷达SLAM的几分之一。

P440超宽带测距通信及雷达模块实物图

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