CUAV X25 Mega Kidhibiti cha Ndege cha Viwandani chenye ADIS-16607 IMU, ArduPilot/PX4

CUAV X25 Mega ni kidhibiti cha ndege cha viwandani chenye utendaji wa juu kilichoundwa kwa ajili ya mifumo isiyo na rubani inayohitaji, ikiwa ni pamoja na UAVs za multirotor, ndege za mabawa yaliyosimama, roboti huru, magari ya ardhini yasiyo na rubani, na meli za uso zisizo na rubani.

Imejengwa kwa kutumia processor ya 480 MHz STM32H7 na usanifu wa IMU wa viwandani wa sensorer nyingi, X25 Mega inachanganya ufuatiliaji sahihi wa mwendo, kutengwa kwa mtetemo wa hali ya juu, usimamizi wa nguvu wa ziada, uwezo wa sasa wa juu, muunganisho wa CAN, na Ethernet ya 100 Mbps katika jukwaa la moduli lenye nguvu.

Inafaa na mifumo maarufu ya chanzo wazi ya ArduPilot na PX4, na kuifanya iweze kutumika kwa ajili ya ramani za kitaalamu, ukaguzi, kilimo, roboti, urambazaji huru, na matumizi mengine ya viwandani.

Usanifu wa Multi-IMU wa Kiwango cha Viwanda

X25 Mega inatumia safu ya sensorer tofauti iliyoundwa kuboresha uaminifu katika mazingira yenye mtetemo mkubwa na joto linalobadilika.

Mfumo wake wa sensa unajumuisha:

• ADIS-16607 IMU ya kiwango cha viwanda
• IIM-42652 na IIM-42653 sensa za inerti
• Ramani ya kielektroniki ya RM3100
• TDK ICP-20100 na Bosch BMP581 barometers
• Sensa mbili za shinikizo la anga
• Muundo wa oscillator unaoendeshwa na joto
• Ukarabati wa sensa na msaada wa kubadilisha hitilafu

Kutumia sensa zenye sifa tofauti husaidia kupunguza hatari za kushindwa kwa kawaida. Ikiwa sensa moja inakuwa isiyoaminika, mfumo unaweza kubadilisha kwa chanzo kingine cha sensa ili kudumisha uendeshaji thabiti.

ADIS-16607 IMU ya Viwanda

Iliyoundwa kwa ajili ya matumizi ya roboti na automatisering ya viwanda, ADIS-16607 inatoa usahihi wa juu, kelele ya chini, mabadiliko madogo ya joto, na upinzani kwa mshtuko na vibration.

Vipimo muhimu vya IMU vilivyoonyeshwa katika nyenzo za chanzo ni:

• Upeo wa kipimo cha gyroscope: ±2000°/s
• Matembezi yasiyo ya kawaida ya pembe: 0.21°/√hr
• Upeo wa accelerometer: ±40 g
• Ushikamanifu wa mzunguko wa sampuli: zaidi ya 99%
• Saa ya MEMS inayoweza kupangwa
• Kupima nguvu ya inertia kwa kiwango cha juu
• Kuimarishwa kwa utulivu wakati wa operesheni zenye mtetemo mkubwa na kasi ya juu

Ikilinganishwa na muundo wa awali wa ADIS-16470, usanifu mpya wa IMU unawasilishwa kama ukitoa matumizi ya chini ya nguvu na utendaji mzuri zaidi kwa ujumla.

Saa ya MEMS inayoweza kupangwa

Oscillator maalum inayoweza kupangwa ya MEMS inatumika na ADIS-16607 kuboresha usahihi wa wakati na ushirikiano wa sampuli.

Oscillator inatoa uthibitisho wa uthabiti wa frequency wa ±20 ppm, ikiwezesha kudumisha sampuli za IMU zenye consistency na kuboresha utendaji wa urambazaji wakati ishara za GNSS zinapokataliwa, kupungua, au kutopatikana kwa muda.

Data za maabara katika picha za chanzo zinaripoti:

• Uthabiti wa frequency ya sampuli zaidi ya 99%
• Takriban 30% ya kuboresha uthabiti wa yaw zero-bias
• Muda wa mtihani wa AHRS: sekunde 602
• Umbali wa mtihani: km 14.6
• Makosa ya makadirio ya nafasi chini ya 103.1 m
• Kosa la rejea: 206.3 m

Hesabu hizi ni matokeo ya maabara na zinaweza kutofautiana kulingana na firmware, ufungaji, kalibrishaji, usanidi wa gari, na hali za uendeshaji.

Uondoaji wa Vibration wa Kizazi cha Nne

X25 Mega inatumia muundo wa damping-matrix wa CUAV wa kizazi cha nne, ulio na mwelekeo, wa symetrical.

Vipengele vya damping vilivyopangwa kwa usahihi vinatoa usawa wa kutengwa kwa vibration katika mwelekeo mbalimbali. Muundo huu husaidia kupunguza vibration za masafa ya juu kabla ya kufikia sensorer za inerti, kuboresha makadirio ya mwelekeo na utulivu wa data za sensor katika hali ngumu za uendeshaji.

Mfumo huu pia unasaidia usanidi wa kutengwa kwa vibration wa safu mbili zenye mlango wa kudumu wa nje kwa usakinishaji unaohitaji damping ya ziada ya mitambo.

Mfumo wa Urekebishaji wa Joto Mbili

Mabadiliko ya joto yanaweza kuathiri utulivu wa IMU, oscillator, na processor. Ili kushughulikia hili, X25 Mega inajumuisha udhibiti wa joto ulio na uratibu kwa bodi ya kubeba IMU na bodi kuu ya kudhibiti.

Faida kuu ni pamoja na:

• Majibu ya kiwango cha millisecond kwa mabadiliko ya joto
• Urekebishaji wa joto wa wakati halisi kwa usahihi ulioelezwa hadi ±0.5°C
• mazingira thabiti ya uendeshaji kwa IMU, MCU, na oscillator
• Imedaiwa kupungua kwa 15% kwa mabadiliko yanayohusiana na joto
• Imedaiwa kuboreshwa kwa 25% katika uthabiti wa suluhisho la mwelekeo

Hizi ni matokeo ya utendaji yaliyodaiwa na mtengenezaji.

Jukwaa la Usindikaji la STM32H7

Kidhibiti kinaendeshwa na processor ya STM32H7 Arm Cortex-M7 inayofanya kazi kwa 480 MHz.

Maelezo ya mchakato:

• Mchakato: STM32H7 Arm Cortex-M7
• Masafa ya saa: 480 MHz
• Kumbukumbu ya Flash: 2 MB
• Matumizi ya kawaida ya CPU yaliyoonyeshwa: takriban 20%

Uwezo wa usindikaji uliopo unasaidia uwezo wa juu wa ArduPilot na PX4, ikiwa ni pamoja na:

• Kujifunza joto la IMU
• Usafiri usio wa GNSS
• Kuchuja vibration kulingana na FFT
• Uandishi wa Lua
• Madereva na vifaa vya hali ya juu
• Upanuzi wa programu na madereva ya baadaye

CAN Bus na Ethernet ya 100 Mbps

X25 Mega inatoa muunganisho wa CAN-bus kwa betri za akili, ESCs, motors, mifumo ya propulsion, na vifaa vingine vinavyoweza kutumia CAN.

Telemetry ya msingi wa CAN inaweza kurudisha taarifa kama vile:

• Hali ya betri
• Speed ya motor
• Taarifa za uendeshaji wa ESC
• Joto la kifaa
• Hali ya vifaa na uchambuzi

Ethernet iliyounganishwa ya 100 Mbps inatoa muunganisho wa upana mkubwa kwa kompyuta za washirika, kamera za macho, viungo vya data, na vifaa vya AI. Ni muhimu hasa kwa urambazaji wa kuona, kufuatilia malengo, operesheni za kundi, na matumizi mengine ya mifumo isiyo na rubani yenye data nyingi.

Muundo wa Nguvu ya Voltage Kubwa, Current Kubwa

Kidhibiti kinaunga mkono anuwai kubwa ya voltage ya ingizo na uwezo mkubwa wa nguvu ya pato.

Vipengele vya nguvu vinajumuisha:

• Ingizo la moja kwa moja la kidhibiti: 10–18 V
• Converter ya DC-DC yenye nguvu kubwa 5 V / 15 A
• Uwezo wa kutoa nguvu iliyodhibitiwa nje: 5 V / 12 A
• Muundo wa nguvu wa ziada wa njia mbili
• Kubadilisha kiotomatiki kati ya vyanzo vya nguvu vya ziada
• Ulinzi wa ESD uliojumuishwa
• Ulinzi wa juu wa sasa uliojumuishwa

Muundo wa voltage pana unawapa waunganishaji kubadilika zaidi wanapounganisha kompyuta za washirika, mifumo ya mawasiliano, sensorer, na vifaa vingine vya nguvu kubwa vilivyomo ndani.

Uungwaji mkono wa PMU 2 Series

Mpangilio wa kawaida umeundwa kutumika na moduli ya nguvu ya CUAV PMU 2 Lite.

Uwezo wa PMU unaonyeshwa katika picha za chanzo:

• Upimaji wa voltage wa PMU 2 Lite: hadi 70 V
• Upimaji wa sasa wa PMU 2 Lite: hadi 220 A
• Ingizo la voltage la hiari la PMU 2S: hadi 140 V
• Upimaji wa sasa wa hiari wa PMU 2S: hadi 500 A

Hii inafanya mfumo kuwa mzuri kwa multirotors wakubwa, UAV za kubeba mzigo mzito, ndege za viwandani, na majukwaa mengine ya voltage ya juu au sasa ya juu.

Matokeo ya PWM ya Kubadilika

X25 Mega inatoa msaada mpana wa actuators:

• Matokeo 16 ya moja kwa moja ya PWM kupitia interface ya servo
• Hadi vituo 32 vya matokeo ya PWM kupitia upanuzi wa CAN
• Viwango vya ishara za PWM za 3.3 V na 5 V zinazoweza kubadilishwa

Muundo wa kubadilisha kiwango cha ishara ya pande zote mbili husaidia kudumisha uhamasishaji wa ishara safi zaidi kupitia nyaya ndefu na na mizigo ya capacitive au impedance ya juu.Hii inaboresha ufanisi na vifaa mbalimbali vya servos, ESCs, actuators, na vifaa vya kudhibiti viwandani.

Muundo wa Modular CORE

Moduli ya CORE inayoweza kuondolewa inatenganisha umeme wa kudhibiti wa msingi kutoka kwa bodi ya kubeba.

Muundo huu wa modular unatoa faida kadhaa:

• Matengenezo na uingizwaji rahisi
• Uunganisho rahisi katika mifumo isiyo na rubani iliyobinafsishwa
• Kuunga mkono bodi za kubeba zilizoundwa na mtumiaji
• Urahisi wa kubadilisha kwa interfaces maalum
• Kuimarishwa kwa maendeleo ya bidhaa na ufanisi wa uunganisho wa mifumo

Safu ya Kinga ya Conformal

PCBA inatibiwa kwa kutumia mchakato wa otomatiki wa safu ya conformal ambao unajumuisha kusafisha, kukausha, matumizi ya kawaida, na kuponya kwa kudhibiti.

Ukingo wa kinga husaidia kulinda vifaa vya umeme dhidi ya:

• Unyevu
• Upepo wa chumvi
• Vumbi
• Uharibifu
• Kuvuja kwa umeme
• Hali ngumu za kufanya kazi nje

Matibabu haya yanaboresha uimara wakati kidhibiti kinapowekwa katika UAV za viwandani, majukwaa ya baharini, roboti za shambani, na vifaa vingine vinavyokabiliwa na mazingira magumu.

Vipengele vya Ziada vya Ubunifu

X25 Mega inajumuisha vipengele kadhaa vya uunganisho na uaminifu:

• Ingizo la nguvu la redundant la njia mbili
• Ulinzi wa ESD na juu ya sasa uliojumuishwa
• Ubunifu wa kiunganishi usio na umeme
• Upimaji wa uzalishaji wa kiotomatiki
• Kiashiria cha hali ya RGB cha rangi nyingi
• Moduli ya CORE inayoweza kuondolewa
• Kuunga mkono maendeleo ya bodi ya kubeba maalum
• Viwango vya buluu vya viwandani vya chini ya kusitisha
• Matibabu ya uso isiyo na mikwaruzo na alama za vidole

Maelezo ya Kiunganishi

Maelezo ya Kiufundi

Applications

CUAV X25 Mega inafaa kwa:

• UAV za multirotor za viwandani
• Drones za kubeba mzigo mzito
• Ndege za mabawa yaliyosimama na VTOL
• Majukwaa ya utafiti na ramani
• Masistimu ya ukaguzi wa kiotomatiki
• UAV za kilimo na ulinzi wa mimea
• Roboti huru
• Magari ya ardhini yasiyo na rubani
• Vikosi vya uso visivyo na rubani
• Ndege za kuongoza kwa kuona na AI
• Mifumo ya umati na magari mengi
• Utafiti na maendeleo ya autopilot maalum

Maelezo Muhimu ya Uunganisho

• Thibitisha ulinganifu wa firmware kabla ya usakinishaji.
• Chagua PMU inayofaa kulingana na voltage ya mfumo na sasa ya juu zaidi.
• Fuata mwelekeo wa usakinishaji ulio pendekezwa na CUAV na mbinu za kutengwa na mtetemo.
• Weka nyaya za nguvu zenye mwelekeo mkubwa na vyanzo vya kelele za umeme mbali na nyaya za ishara nyeti.
• Utendaji halisi wa urambazaji unategemea kalibrishaji, mipangilio ya firmware, usakinishaji wa mitambo, uwekaji wa antena, viwango vya mtetemo, na mazingira ya uendeshaji.
• Maelezo na vifaa vilivyomo vinapaswa kuthibitishwa dhidi ya toleo halisi la bidhaa lililochaguliwa kabla ya ununuzi.