Оформите заявку, мы свяжемся с Вами в ближайшее
время и ответим на все интересующие вопросы.
Легкий вес дронов и компонентов повышает их уязвимость при ударах и столкновениях, что, в свою очередь, приводит к необходимости длительного и дорогостоящего ремонта. Одним из решений данной проблемы стало создание специального защитного корпуса, который поглощает силу ударов и увеличивает устойчивость дрона к различным деформациям. Хотя такое решение оказалось полезным при эксплуатации БПЛА в закрытых помещениях, наличие дополнительной защитной конструкции негативно отражается на уровне точности при работе устройства и увеличивает риск столкновений с другими объектами.
Какие технологии предотвращения столкновений дронов существуют?
Для создания эффективной системы предотвращения столкновений в первую очередь необходимо научиться точно определять положение дрона относительно статических и движущихся объектов. Традиционные методы определения местоположения БПЛА на открытом воздухе используют систему глобального позиционирования (GPS), которая, однако, может давать некорректные данные при возникновении даже небольших препятствий (отдельные ветви деревьев, небольшие здания и т.д.). Кроме этого, для некоторых закрытых фабрик и складов использование GPS не представляется возможным, что еще более усложняет точное определение местоположения дрона.
Второе, что следует отметить при исследовании технологий предотвращения столкновений, – это то, что дроны являются важной ступенью на пути к созданию умных летательных аппаратов, обладающих полной автономностью. В большинстве своем дроны используют массив датчиков с высоким разрешением и частотой обновления, которые передают данные о положении устройства в систему управления полетом. Такая система автономно регулирует вертикальную тягу или крен, чтобы избежать попадания объекта в поле зрения датчика (FoV).
В настоящее время наиболее известны следующие технологии предотвращения столкновений: ИК-методы, лидарные системы, монокулярное зрение, стереозрение, ToF-системы и т.д.
Как происходит предотвращение столкновений дронов?
Одним из предпочтительных методов для точного позиционирования дрона является использование лидара с зондированием по времени. Как правило, в систему управления полетом внедряются два различных элемента обнаружения:
- Датчик полета, прикрепленный к нижней части дрона и функционирующий как прецизионный высотомер;
- Разнонаправленный массив лидарных датчиков ToF, обеспечивающий контроль местоположения в пределах 360°.
Данные элементы системы позволяют точно регулировать боковое положение дрона без подъема или опускания из-за тангажа и крена. Это связано с тем, что ToF-датчик, действующий как высотомер, удерживает дрон на фиксированной высоте с помощью специального программного обеспечения для автопилота. Вертикальная тяга также регулируется автономно, что позволяет поддерживать желаемую высоту даже когда БПЛА наклоняется для изменения направления. В дополнение к этому горизонтальное положение дрона стабилизируется разнонаправленным массивом лидарных датчиков, которые одновременно получают данные о близости какого-либо объекта сразу с 8 осей. Вся полученная информация передается на внутренние акселерометры, которые замедляют БПЛА и позволяют избежать столкновений с обнаруженными объектами.
Какие системы предотвращения столкновений предпочтительны?
Особое внимание к технологиям предотвращения столкновений обращено со стороны фабрик и складов, где БПЛА используются для проверки запасов товара, инвентаризации и в логистических целях. Обеспечение защиты устройств в подобных закрытых помещениях имеет важнейшие коммерческие и материально-технические значения.
Интеллектуальные системы предотвращения столкновений, основанные на лидарных и ToF-системах, продемонстрировали высокую эффективность при использовании в закрытых складских помещениях с большим количеством искусственных сооружений и погрузочных машин.
Одним из наиболее интересных решений, связанных с обеспечением безопасности БПЛА во время полета, является твердотельная лидарная система TeraRanger Tower Evo от французского производителя Terabee. Система представлена в двух конфигурациях (с 4 и 8 датчиками) и предназначена для высокоскоростного сбора данных.
Среди основных преимуществ лидарных систем Terabee можно выделить:
- Высокую частоту кадров от 100 до 600 Гц, которая позволяет быстро обнаруживать препятствия;
- Широкий диапазон измерения от 8 до 60 метров, что дает возможность детектировать препятствия на достаточно большом расстоянии для быстродвижущихся БПЛА;
- Малый форм-фактор (диаметр до 120 см), который позволяет легко интегрировать ее в самые распространенные шасси БПЛА;
- Легкий вес (от 92 г) и максимальное энергопотребление 1100 мА при напряжении в 12 В;
- Безопасность для глаз при движении дрона в непосредственной близости от людей.
