高大上的无人机中,传感器的绝妙应用!
工业无人机目前是无人机市场中的重要增长产业,其中发展趋势已经逐步向商业市场转移且其中应用到的关键传感器技术还未受到普遍关注,本篇文章给大家介绍下,无人机的主要用途和传感器技术在无人机中的重点发展情况。
【篇章一】无人机之应用领域:
货物运输与快递
在远程或者不容易到达的区域,可以采用无人机运输药品和小型物品,包括将物资运送到经历了地震、洪水和疾病爆发的区域。 另一方面,无人机也可用于商业快递。
监测与测量
例如:地磁测量,可用于预测矿藏位置、天然气和石油管道监测、灾区检查和野火检测和预防。其他应用包括: 考古研究和数据收集,考古学家可以使用无人机技术创建三维模型的站点,可以节省研究人员几个月的时间。
环境与动物保护
环保组织和动物权利组织通过使用无人机有效遏制了违法行为,取得了良好的效果。例如,世界野生动物自然基金会 (WWF) 从 2012 年开始,在尼泊尔的环境保护援助项目中使用无人机。无人机主要用于老虎、大象、犀牛、鹿种群的观测。
法律实施
在过去的几年中,许多国家的警察使用无人机,对嫌疑人和公共场所进行监测。无人机可配备非致命性的工具,如电击枪来调查罪犯和辅助追捕。例如:美国北达科他州正在对配有电击枪的无人机进行巡逻测试,而其他无人机配备传感器来识别化学、生物、放射和核材料。
商业电影
媒体和电影制片人使用无人机来捕获图像和视频,从而替代直升机或昂贵的起重设备,在降低成本的同时还可以提高拍摄灵敏度和可操作性,为导演提供更多优质的图片和画面。同时,无人机还可以用于捕捉体育事件,获得运动员在比赛过程中的动态特写,特别是运动员高速运动过程中的特写。
农业
无人机在农业的应用在过去几年中大幅增加。农民使用无人机监测和提高作物的健康状态和灌溉系统以及牲畜位置。鉴于严重干旱处理等问题,无人机将成为越来越重要的农业产业化的新型生产工具。
医疗健康
无人机在医疗保健领域的使用也日益受到关注。小型无人机可以有效地使用内部的医疗设施和自主投放,把药物送至病人床边。他们也可以用于传送关键项目如血液分析和医疗用品,而救护车无人机也正在测试之中。
【篇章二】传感器技术在无人机中的重要应用:
加速度计
加速度计用于确定位置和无人机的飞行姿态。MEMS加速度传感器有多种方式感知运动姿态,一种类型的技术能够感知微型集成电路的微小运动。这类“跳水板”的运动改变了结构中电流的移动,从而指示与重力有关的位移变化。
另一种加速度计的技术为热对流技术,具有几个明显的优势。它没有移动部件,而是通过一个“热气团” 的位移来感知的运动变化。这类传感器灵敏度较高,在稳定车载摄像机、电影制作等应用起着至关重要的作用。通过控制上下运动和防振功能,制片人就能够非常顺利的捕获画面。此外,由于这些传感器较其他产品有更好的抗震性,热对流MEMS传感器在无人机螺旋桨运动的抗震性有着完美的表现。
惯性测量单元
惯性测量单元结合GPS是维持方向和飞行路径的关键。随着无人机智能化的发展,方向和路径控制是重要的空中交通管理规则。惯性测量单元采用的多轴磁传感器,在本质上都是精准度极高的小型指南针,通过感知方向将数据传输至中央处理器,从而指示方向和速度。
倾角传感器
倾角传感器,集成了陀螺仪和加速度计为飞行控制系统提供保持水平飞行的数据。这是在易碎品运输和投递过程中更重要的稳定性监测应用程序。这类传感器和陀螺仪, 结合加速度计,能够测量到细微的运动变化,使得倾角传感器能够应用于移动程序,如汽车或无人驾驶飞机的陀螺仪补偿。
电流传感器
在无人机,电能的消耗和使用非常重要,尤其是在电池供电的情况下。电流传感器可用于监测和优化电能消耗,确保无人机内部电池充电和电机故障检测系统的安全。电流传感器工作通过测量电流(双向),理想的情况下提供电气隔离,以减少电能损耗和消除电击损坏用户系统的机会。同时,具有快速的响应时间和高精度的传感器可以优化无人驾驶飞机电池的寿命和性能。
磁传感器
在无人机,电子罗盘提供关键性的惯性导航和方向定位系统的信息。基于各向异性磁阻(AMR)技术的传感器,较其他传感器相比有明显的地功耗优势,同时具有高精度、响应时间短等特点,非常适用于无人机的应用。整体解决方案为无人驾驶飞机制造商提供质了量数据传感稳定且紧凑的封装。
发动机进气流量传感器
流量传感器可以用于有效地监测电力无人机燃气发动机的微小空气流速。这一功能能够帮助引擎CPU确定在特定的引擎速度下保持适当的燃料空气比值,从而改善功率和效率,并减少排放量。许多气体发动机质量流量传感器都采用热式技术,主要利用加热的元件和至少一个温度传感器来量化质量流量。MEMS热式气体质量流量传感器也在微计量范围内利用热原理及其适用于对重量要求较高的领域。
传感器在多元化的产品应用中比以往任何时候都显得重要。在当今的环境中,安全和稳定的操作都在来自于高度精确和可靠的传感技术的使用。