Як здійснити точне вимірювання відстані (до землі) на літаку БПЛА висотою понад 10 м?

Як здійснити вимірювання відстані від землі до землі для посадки автопілотів висотою понад 10 м? Я знайшов ультразвук занадто неточним, не кажучи вже про GPS. Максимальна висота - 1000 м, Vmax - 100 км / год, середня - 72 км / год. Безпілотник є літакоподібним, ні * вертоліт тощо.

Дякую за будь-який внесок!

Ви, напевно, шукаєте радіолокаційний висотомір, але я думаю, що висота 1000 м стане проблемою, якщо ви хочете його побудувати самостійно, через потужність, необхідну для отримання відбивного відображення на такій відстані. Кілька сотень метрів можуть бути реалістичнішою ціллю для домашніх радарів малої потужності.

Наведемо схеми радіолокаційного посадкового альтиметра, який корисний приблизно до 1000 футів.

На справжніх літальних апаратах вони матимуть як Радіолокомір, так і Барометричний висотомір. Барометричний висотомір використовується на більш високій висоті, а радіолокаційний висотомір використовується під час зльоту та посадки для вимірювання відстані до фактичної землі (тобто на висотах, де зміни висоти місцевості викликають істотне занепокоєння - зазвичай 5000 футів).

Насправді, один датчик, ймовірно, не буде досить точним, щоб робити те, що ви хочете. Більшість того, що мені відомо, стосується АГВ (наземних транспортних засобів), але я думаю, що застосовуються деякі ті самі принципи.

Напевно, ви хочете використовувати комбінацію датчиків, щоб отримати потрібну точність. Деякі з них можуть бути досить дорогими.

• GPS: Стандартний модуль GPS повинен мати змогу звести вас до точності близько 1 м +/-. Якщо ви перейдете до диференціальних налаштувань (одна станція на землі, одна в площині), тоді ви повинні мати можливість отримати значно більшу точність, але за значно більшу вартість. Щось на кшталт 10 см або навіть 1 см повинно бути можливим (з даними про швидкість), але зі значно більшими витратами.

• INS: Ви можете доповнити вашу систему GPS проміжними вимірюваннями. Бум у пристроях MEMS зробив порівняно пристойні твердотілі датчики доступними за споживчими цінами. Додавання до даних GPS акселерометра, гірометра та магнітометра повинно зробити сигнал більш точним та врахувати можливі "провали" у ваших показаннях GPS.

• Радіомобільна навігація: Я не повністю займаюся цим, але багато аеропортів використовують радіосистему, щоб допомогти приземлити літаки. Можливо, ви зможете дослідити, як ці системи насправді працюють та впроваджуєте власну (звичайно, юридично).

Щоб детальніше розглянути деякі з цих міркувань, я б перевірив DIYDrones. Вони зібрали кілька досить тісно інтегрованих систем, що використовують GPS, INS, барометри та великий набір інших датчиків. Вони також вирішили деякі складні проблеми з фільтрацією, що надходять із безліччю джерел даних у повітряній системі.

Барометр добре зробив би, що ви отримаєте щось на зразок 10 см з роздільною здатністю, єдиний складний шматочок полягає в тому, що вашому безпілотнику потрібно знати барометричний тиск на рівні землі і це, як правило, змінюється з погодою.

Якщо ви хочете по-справжньому високоефективного контролю за місцем розташування, то, ймовірно, ви не обійдете систему базування на баченні з комп’ютером високої потужності, який може розпізнати посадкову смугу і вдарити правильну зону з потрібною швидкістю.

Якщо ви збираєтеся приземлитися на майданчиках, що знаходяться під вашим контролем, я б розмістив декілька радіовипромінювачів навколо сайту і порівняв потужність сигналу. Це єдиний надійний та простий у здійсненні спосіб.

Якщо ви хочете приземлитися де завгодно - лише GPS (+ -1 м можливий у США), ультразвукові або лазерні вимірювання є дійсними варіантами, але жоден з них не є ідеальним.

Лазерний далекомір дасть вам хорошу точність і точність, і розрахований на очікуване відстань, але може бути важким (з - за оптики) і розсмокчеться відстань до точки , а не більшої площі.

Виміряний результат може швидко змінюватися, якщо ви переходите по місцевості, що має велику кількість варіацій (наприклад, ліс чи місто), і може бути важко отримати зчитування відбивних поверхонь, таких як вода, яка не поверне велику частину промінь у тому напрямку, в який він прийшов.

Однак це слід розглядати як варіант. Споживчі ручні далекоміри для полювання або гольфу працюють від 50 до понад 200 доларів; Я не впевнений у комерційних цінах на інтеграцію в таку систему, як БПЛА.

Я завжди хотів спробувати це:

Встановіть на БПЛА камеру, спрямовану вниз. Якість здебільшого не має значення. Візьміть з нього кадри через деякий фіксований інтервал. Проаналізуйте пари зображень, щоб визначити, наскільки швидко земля рухається. Тут існує маса варіантів алгоритмів. Тепер, враховуючи вашу швидкість GPS (не на швидкості!), Ви настільки швидко, як насправді їдете, і як швидко земля рухається. На 0 висоті (правильний масштаб) видимий рух буде 1: 1. Коли ви набираєте висоту, видима швидкість руху землі сповільниться.