Airffic InstituteAERIAL PHYSICAL AI

Aerial Physical AI Institute

Jutikliai: kaip dronas mato pasaulį

Nė vienas gyvūnas neturi tik vieno pojūčio. Dronai irgi derina skirtingų stiprybių „akis“.

Trumpas atsakymas: Kameros pigios ir mato daug detalių, bet sunkiai susidoroja su tamsa ir rūku. Radaras nebijo oro sąlygų, bet nemato smulkių formų. LiDAR tiksliai matuoja atstumą, bet yra sunkus ir brangus. Todėl laimi jutiklių derinimas (jutiklių sujungimas).

Atnaujinta: · 3 min. skaitymoKaip tyrėme →

Sir Airffic GoKai pažinsi jutiklius, iš karto matysi, ant ko stato kiekviena įmonė.

Šešios akių ir pojūčių rūšys

Kameros fiksuoja šviesą kaip žmogaus akys. Jos pigios, lengvos, mato spalvas ir užrašus, todėl naudojamos dažniausiai.

LiDAR siunčia lazerio impulsus ir matuoja, per kiek laiko jie grįžta, – taip tiksliai nustato atstumą. Veikia tamsoje, bet svoris ir kaina yra iššūkiai.

Radaras naudoja radijo bangas. Jis pastebi tolimus objektus per lietų, rūką ir tamsą, todėl pirmauja susidūrimų vengimo ir dronų aptikimo srityje.

Šiluminės kameros mato temperatūrų skirtumus – puikiai tinka naktinei paieškai ir įkaitusioms vietoms ant stogų bei elektros linijų rasti.

IMU (matuoja pagreitį ir sukimąsi) ir GNSS (palydovinė padėties nustatymo sistema, pavyzdžiui, GPS) – tai vidiniai drono pojūčiai. Tik derinami su į išorę žiūrinčiais jutikliais jie užtikrina tikslų skrydį.

JutiklisStiprybėsSilpnybėsPagrindiniai panaudojimai
Kamera (matomos šviesos)Pigi, lengva, daug detaliųTamsa, rūkas, akinanti šviesaAtpažinimas, SLAM, patikra
Stereo / gylio kameraAtstumas iš artiNetiksli iš toliKliūčių vengimas
LiDARTikslus atstumas, veikia tamsojeSunkus, brangus, silpnesnis lyjantMatavimai, plonų laidų aptikimas
Milimetrinių bangų radarasLietus, rūkas, naktis, didelis nuotolisSmulkios formos detalėsAptikimas ir išvengimas, dronų aptikimas
Šiluminė kameraMato šilumą, stipri naktįMažesnė raiškaPaieška ir gelbėjimas, įrenginių patikra
IMU + GNSSSavas judėjimas ir padėtisGNSS neveikia patalpose ar trukdant signaląPadėties valdymas, navigacija

Kodėl žaidimą lemia jutiklių derinimas

Kiekvienas jutiklis turi silpnybę. Pasikliauk vienu – ir dronas apaks tą pačią akimirką, kai ta silpnybė pasireikš.

Todėl kamera nustato, kas tai yra, radaras patvirtina, kaip toli, o IMU papildo, kaip dronas pajudėjo. Tai vadinama jutiklių sujungimu.

Įmonės, kurios gerai moka jungti jutiklius, kuria orlaivius, veikiančius ir pasikeitus orams ar vietai. Nesustoti – vertingiausia komercinio drono savybė.

Dangus be GNSS padidino jutiklių vertę

GNSS signalai nepasiekia vietų po tiltais, tuneliuose ar sandėliuose. Mūšio laukuose tyčinis signalo slopinimas tapo kasdienybe.

Po 2022 metų smarkiai išaugo poreikis skristi naudojant tik kameras ir IMU (vizualinė navigacija).

Tai ne tik kariuomenės reikalas. Ta pati technologija padeda tikrinti patalpas ir pristatyti siuntas mieste.

Sir Airffic GoAr jis gali skristi, kai dingsta ryšys? Tai geriausias testas, ar autonomija tikra.

Kas vyksta jutiklių rinkoje

Išmaniesiems telefonams masiškai gaminamos kamerų dalys smarkiai atpigino dronų „akis“.

Radarai ir LiDAR dėl automobilių pramonės apimčių mažėja ir pinga, todėl dabar tilpa į dronus.

Taigi daug jutiklių tobulėja kaip didžiulių ne dronų rinkų šalutinis produktas. Dronų specialistai turi išsiskirti tuo, kaip derina jutiklius, ir programine įranga, o ne pačiomis dalimis.

Dažniausi klausimai

Kokius jutiklius dronai naudoja kliūtims išvengti?

Iš arti – stereo arba gylio kameras, toli ir esant blogam orui – radarą, o plonoms kliūtims, pavyzdžiui, laidams, – LiDAR. Dauguma orlaivių derina kelis.

Kuo skiriasi LiDAR ir radaras?

LiDAR naudoja lazerio šviesą, kad smulkiai išmatuotų atstumą ir sukurtų detalias 3D formas. Radaras naudoja radijo bangas; jis grubesnis, bet randa tolimus objektus per lietų, rūką ir tamsą.