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                        激光雷达-无人机定高产品的推陈出新

                        2022年01月10日

                        无人机作为一种高效便捷的辅助手段替代了原有工具服务于各行各业,其具有成本低,效费比好、使用方便等优势,降低了人工操作的风险,提高了任务执行的安全性和可操控性

                        由于无人机更能胜任“3D”环境下的工作任务(即Dull枯燥的、Dirty肮脏的、Dangerous危险的),“无人机+”的潜力不断被挖掘,市场对无人机产品的接受程度越来越高,行业需求呈现井喷趋势,2020年中国民用无人机产品销售市场规模达到265亿元(来自前瞻产业研究院整理)

                        定高——至关重要

                        无人机在作业过程中因环境复杂多变、不易掌控,需要技术为其提供实时稳定的测距定高飞行功能,使其可以在多变环境下安全自如完成飞行工作,定高可谓至关重要。
                        1、气压计、GPS在地面附近精度很差,若无技术提供有效的高度参考,则无人机如同失去双眼,非常容易发生事故造成财产损失;
                        2、测绘无人机等挂载较贵重的测绘设备,若无测距设备辅助无人机降落保持其整体稳定性,则很有可能遭遇突然的冲击无法应对,对无人机本身或挂载设备造成损坏;



                        产品对比

                        为了保障无人机的安全和高效运行,拥有“智慧的眼睛”来感知环境是必不可少的,当前运用较多的障碍物检测方法主要有:

                        Ⅰ. 激光雷达发射端发出光信号遇到物体反射后被接收端接收,根据接收信号与发射信号的相位差或时间差,即可换算出距离障碍物的距离。测量距离远,FoV小误报率低,该方案在当前市场上产品中已有一定规模的应用。

                        Ⅱ. 超声波测距:根据声波的发射和返回时间差进行距离的解算。优点就是技术成熟,成本低;但缺点在于作用量程较短,波束角偏大,容易产生误报,且对反射面有一定要求。

                        Ⅲ. 视觉:使用摄像头进行图像或距离的识别,双目视觉方案也可以获得障碍物的深度图像。缺点在于精度较低,容易受环境干扰。

                        各大技术在无人机上都有用武之地,各自应用场景有所不同。但综合来讲,激光雷达的测量精度、测量频率、抗干扰能力和测距性能都要明显优于其他产品并且现在产品越来越成熟,激光雷达的价格也越来越有竞争力,性价比也变得更高了。

                        北醒在无人机领域深耕多年,汇集多款适用场景与需求不同的产品。尤其在今年,北醒将原先的TFmini和TF02升级为TFmini-S和TF02-Pro,在光学系统与测距技术上做了较大升级,无人机测距定高的稳定与性能都有了质的飞跃。以下是升级数据对比:


                        TF02 VS TF02-Pro


                        TFmini VS TFmini-S

                        下面是北醒在无人机领域应用较广的王牌产品



                        产品优势

                        Ⅰ. 在Ardupilot和PX4情况下支持的飞控硬件有: 
                        a) Pixhawk1
                        b) Pixhawk Cube Series
                        c) Pixhawk Flight Controllers from Holybro
                        d) CUAV Series
                        e) Beagle Bone Blue
                        f) Drotek Pixhawk3
                        Ⅱ. 体积小、重量轻、盲区小;
                        Ⅲ. 接口多、安装简单高度灵活、易于集成;
                        Ⅳ. 探测频率、数据稳定性、精度高,解决GPS信号缺失、低空精度差的问题;有信号强度信息辅助飞控对数据做滤波;波束角小,复杂环境的指向精准度优于毫米波,不受环境影响,室内外均可使用;
                        Ⅴ. 价格低至279元起(批量更优惠哦);

                        北醒激光雷达可使无人机行业节省相当多开发时间与成本,让客户专心搞无人机,定高——我们是专业的!

                        应用案例 
                        北醒激光雷达传感器是一种高频发射近红外光的低功耗、高精度、小体积的测距模块,将其安装在无人机下方,可以实时探测雷达到正下方地面的距离信息并反馈给无人机。无人机飞控系统根据雷达数据判断距离地面的高度,当接近地面时,无人机速度会降低,缓慢下降直至平稳落地;对于定高应用,飞控会根据设定的高度信息,结合雷达的距离数据,实时调整飞机的上升或下降,从而维持在一个恒定的高度飞行。
                        前,无人机主要应用领域为物流、能源、农业、警用、基建、救灾、商业、医疗以及个人使用。其中无人机市场的主要趋势如下:

                        物流无人机

                        物流无人机也是自疫情以来需求急剧上升的一个应用领域,因封城、限流、交互传染等多重病毒因素影响,以及刚刚发生不久的7.20河南暴雨等天气灾害困境,人们无法自由穿行于大街小巷、对物品的卫生程度有了更高的要求、以及灾区对食品药物等的迫切需求都促使物流无人机行业迅速崛起,以更高的技术、更干净的物品、更高效的运输为大家解决难题。物流无人机可以有效利用低空资源,提升运输效率,避开交通拥堵路段,使货运不会受到交通情况的影响。

                        TF02-Pro安装于多旋翼无人机下方约30cm高度,实时探测地面高度并反馈给飞控系统,在无人机起飞、悬停和降落过程中,为无人机提供精确的绝对高度信息,在6m以内高度主要采信TF02-Pro的测距信息,6m以上主要采信GPS等其他传感器信息,当无人机到达目的地,会在1m左右高度悬停进行物品抛投,无人机根据TF02反馈的高度信息维持在1m高度悬停,当抛投完毕,无人机飞回起点(配送点)。



                        测绘无人机

                        在航测多旋翼或固定翼无人机下方距离地面20cm高度安装1台TF02-Pro,用于测量无人机与地面的绝对高度,在无人机降落过程中飞控系统结合雷达的测距信息实时控制无人机的下降速度,保障无人机平稳落地。



                        编队表演无人机

                        近几年无人机编队表演行业竞争进入白热化,据不完全统计2019全球无人机编队表演场次已高达230场,平均1.5天就有一场编队表演。

                        TFmini-S安装于无人机下方,距离地面约5cm高度,实时探测无人机与地面的高度,飞控可以根据绝对高度信息、结合编队表演需要,控制不同无人机的上升、下降和悬停,从而组合出美观的图案。





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