在當(dāng)今無人機(jī)廣泛應(yīng)用的時(shí)代，從影視拍攝、測(cè)繪勘探到物流配送、農(nóng)業(yè)植保，無人機(jī)已深度融入各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，為人們的生產(chǎn)生活帶來極大便利。然而，在無人機(jī)飛行過程中，保持穩(wěn)定、精準(zhǔn)的飛行姿態(tài)，是確保其順利完成各項(xiàng)任務(wù)的核心要素。而陀螺儀，作為決定無人機(jī)飛行姿態(tài)控制精度的關(guān)鍵部件，在其中發(fā)揮著不可替代的作用。只是在實(shí)際應(yīng)用中，無人機(jī)陀螺儀的應(yīng)用還面臨著諸多挑戰(zhàn)。

實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)

姿態(tài)感知精度不足

在復(fù)雜環(huán)境下，受多種因素干擾，無人機(jī)的姿態(tài)變化難以精確感知。在城市高樓林立的環(huán)境中，信號(hào)反射和遮擋會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，使無人機(jī)在飛行時(shí)姿態(tài)控制出現(xiàn)偏差，影響飛行穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致碰撞事故。在山區(qū)或峽谷等地形復(fù)雜區(qū)域，地磁異常和氣流變化也會(huì)對(duì)陀螺儀的姿態(tài)感知精度產(chǎn)生負(fù)面影響。

動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后

當(dāng)無人機(jī)執(zhí)行高速飛行、急轉(zhuǎn)彎等快速動(dòng)作時(shí)，部分陀螺儀的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度無法跟上，導(dǎo)致姿態(tài)調(diào)整延遲。這在諸如無人機(jī)競(jìng)技比賽、應(yīng)急救援等對(duì)飛行敏捷性和響應(yīng)速度要求極高的場(chǎng)景中，可能使無人機(jī)錯(cuò)過最佳操作時(shí)機(jī)，降低任務(wù)執(zhí)行效率，甚至引發(fā)安全問題。在火災(zāi)救援中，無人機(jī)需要快速穿越狹窄通道進(jìn)入火場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行偵察，若陀螺儀動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后，就難以精準(zhǔn)控制飛行姿態(tài)，無法及時(shí)避開障礙物。

環(huán)境適應(yīng)性差

無人機(jī)作業(yè)環(huán)境多樣，從高溫沙漠到寒冷極地，從高濕度的雨林到強(qiáng)電磁干擾的工業(yè)區(qū)域，不同環(huán)境對(duì)陀螺儀性能影響顯著。普通陀螺儀在極端溫度下，電子元件性能會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大；在高濕度環(huán)境中，還可能出現(xiàn)受潮損壞的情況。而在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，如變電站附近，陀螺儀的信號(hào)容易受到干擾，致使姿態(tài)數(shù)據(jù)混亂，嚴(yán)重影響無人機(jī)的飛行安全。

解決方案

針對(duì)上述無人機(jī)陀螺儀應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)，UBTP300陀螺儀為無人機(jī)精準(zhǔn)飛行提供了解決方案。

高精度姿態(tài)感知

采用先進(jìn)的數(shù)字閉環(huán)模式，具備極高的姿態(tài)感知精度。其零偏穩(wěn)定性低至 0.05°/h，能精準(zhǔn)捕捉無人機(jī)極其微小的姿態(tài)變化，為飛控系統(tǒng)提供高精度姿態(tài)數(shù)據(jù)，確保無人機(jī)在飛行過程中始終保持穩(wěn)定姿態(tài)，極大提升飛行安全性與任務(wù)執(zhí)行精度。無論是在復(fù)雜城市環(huán)境中的低空飛行，還是在山區(qū)等地形復(fù)雜區(qū)域的高空作業(yè)，都能為無人機(jī)提供可靠的姿態(tài)感知保障。

快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)

動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力出色，帶寬大于 200Hz，可快速響應(yīng)無人機(jī)飛行過程中的姿態(tài)變化。在無人機(jī)執(zhí)行高速飛行、快速轉(zhuǎn)向等復(fù)雜動(dòng)作時(shí)，能夠迅速將姿態(tài)數(shù)據(jù)反饋給飛控系統(tǒng)，使飛控系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整控制指令，確保無人機(jī)快速、平穩(wěn)地完成動(dòng)作，滿足對(duì)飛行敏捷性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景需求，如無人機(jī)競(jìng)技比賽、應(yīng)急救援等任務(wù)中的快速機(jī)動(dòng)飛行。

強(qiáng)大環(huán)境適應(yīng)性

設(shè)計(jì)上考慮了不同環(huán)境因素的影響，具備強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力。工作溫度范圍為 - 45℃~+70℃，可在高溫、低溫等極端溫度環(huán)境下正常工作；抗振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)，能承受 30g/11ms 的振動(dòng)沖擊，有效應(yīng)對(duì)無人機(jī)在飛行過程中遇到的各種振動(dòng)情況；同時(shí)，采用特殊屏蔽設(shè)計(jì)，具備優(yōu)秀的抗電磁干擾能力，在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作，保障無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的可靠飛行。

陀螺儀助力無人機(jī)從基礎(chǔ)的飛行工具向高精度、高性能的智能作業(yè)平臺(tái)轉(zhuǎn)變，有效提升了無人機(jī)在各行業(yè)應(yīng)用中的效率和可靠性，推動(dòng)了無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。無論是工業(yè)級(jí)應(yīng)用中的測(cè)繪、巡檢，還是消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域的航拍、娛樂，陀螺儀都能為無人機(jī)提供穩(wěn)定、精準(zhǔn)的姿態(tài)控制支持，助力無人機(jī)在不同場(chǎng)景中發(fā)揮更大價(jià)值。

UBTP300光纖陀螺儀

概述

UBTP300光纖陀螺儀是一款高精度、小型化數(shù)字閉環(huán)慣性測(cè)量單元，采用光纖傳感技術(shù)，零偏穩(wěn)定性達(dá)0.05°/h（A型），動(dòng)態(tài)范圍±1000°/s。全系列尺寸60×60×30mm，重量≤160g，支持-45℃~+70℃寬溫工作，抗振動(dòng)20~2000Hz（0.06g2/Hz）、抗沖擊30g/11ms，RS-422接口輸出，專為無人機(jī)、無人船、光電吊艙及軍用導(dǎo)引頭等空間受限場(chǎng)景提供可靠角速率感知。

特點(diǎn)

數(shù)字閉環(huán)模式，零偏穩(wěn)定性:0.05/h~0.2*/h

體積小:60mmx60mmx30mm，重量輕:≤160g

精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)范圍寬，啟動(dòng)時(shí)間短，抗振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)

應(yīng)用

小型慣組、慣導(dǎo)、導(dǎo)引頭

伺服跟蹤、光電吊艙

無人機(jī)、無人船