Airffic InstituteAERIAL PHYSICAL AI

Institut AI Fizikal Udara

Sensor: cara dron melihat dunia

Tiada haiwan yang hanya ada satu deria. Dron juga menggabungkan mata yang mempunyai kekuatan berbeza.

Jawapan ringkas: Kamera murah dan kaya dengan butiran tetapi lemah dalam gelap dan kabus. Radar tahan cuaca tetapi tidak nampak bentuk halus. LiDAR mengukur jarak dengan tepat tetapi berat dan mahal. Sebab itulah menggabungkan sensor (gabungan sensor, atau sensor fusion) ialah cara untuk menang.

Dikemas kini: · 3 minit membacaCara kami membuat kajian →

Sir Airffic GoSebaik sahaja anda kenal sensor, anda boleh nampak sekali imbas apa yang dipertaruhkan oleh setiap syarikat.

Enam jenis mata dan deria

Kamera menangkap cahaya seperti mata manusia. Ia murah, ringan dan nampak warna serta tulisan, jadi ia paling banyak digunakan.

LiDAR memancarkan denyut laser dan mengira masa pantulannya untuk mengukur jarak dengan tepat. Ia berfungsi dalam gelap, tetapi berat dan kos menjadi cabaran.

Radar menggunakan gelombang radio. Ia nampak objek jauh dalam hujan, kabus dan gelap, jadi ia mendahului dalam mengelak perlanggaran dan mengesan dron.

Kamera terma melihat perbezaan suhu — sesuai untuk mencari orang pada waktu malam dan mencari titik panas pada bumbung serta kabel elektrik.

IMU (mengukur pecutan dan putaran) dan GNSS (penentududukan satelit seperti GPS) ialah deria dalaman dron. Hanya apabila digabungkan dengan sensor yang melihat ke luar barulah penerbangan menjadi tepat.

SensorKekuatanKelemahanKegunaan utama
Kamera (cahaya nampak)Murah, ringan, butiran kayaGelap, kabus, silauPengecaman, SLAM, pemeriksaan
Kamera stereo / kedalamanJarak pada julat dekatTidak tepat jika jauhMengelak halangan
LiDARJarak tepat, berfungsi dalam gelapBerat, mahal, lemah dalam hujanUkur, kesan wayar halus
Radar mmWaveHujan, kabus, malam, jarak jauhButiran bentuk halusKesan dan elak, kesan dron
TermaNampak haba, kuat pada waktu malamResolusi lebih rendahMencari dan menyelamat, pemeriksaan aset
IMU + GNSSGerakan dan kedudukan sendiriGNSS gagal di dalam bangunan atau apabila digangguKawalan kedudukan (attitude), navigasi

Mengapa gabungan sensor menentukan permainan

Setiap sensor ada kelemahan. Bergantung pada satu sahaja, dan dron menjadi buta sebaik sahaja kelemahan itu muncul.

Jadi kamera mengenal pasti apa bendanya, radar mengesahkan sejauh mana ia, dan IMU mengisi bagaimana dron bergerak. Inilah gabungan sensor.

Syarikat yang mahir dalam gabungan sensor membina pesawat yang terus berfungsi walaupun cuaca dan lokasi berubah. Tidak berhenti ialah ciri paling bernilai bagi dron komersial.

Langit tanpa GNSS menaikkan nilai sensor

Isyarat GNSS tidak sampai ke bawah jambatan, di dalam terowong atau di dalam gudang. Di medan perang, gangguan isyarat yang disengajakan menjadi perkara biasa.

Permintaan untuk terbang dengan kamera dan IMU sahaja (navigasi visual) melonjak selepas 2022.

Ini bukan untuk tentera sahaja. Teknologi yang sama membantu pemeriksaan di dalam bangunan dan penghantaran di bandar.

Sir Airffic GoBolehkah ia terbang apabila isyarat radio gagal? Itulah ujian terbaik sama ada autonominya benar-benar wujud.

Apa yang berlaku dalam pasaran sensor

Komponen kamera yang dikeluarkan secara besar-besaran untuk telefon pintar menjadikan mata dron jauh lebih murah.

Radar dan LiDAR semakin kecil dan murah hasil jualan besar industri kereta, jadi kini ia muat di atas dron.

Jadi banyak sensor berkembang sebagai hasil sampingan pasaran besar bukan dron. Pakar dron mesti membezakan diri melalui cara menggabungkan sensor dan perisian, bukan melalui komponen.

Soalan lazim

Sensor apakah yang digunakan dron untuk mengelak halangan?

Kamera stereo atau kedalaman untuk jarak dekat, radar untuk jarak jauh dan cuaca buruk, dan LiDAR untuk objek nipis seperti wayar. Kebanyakan pesawat menggabungkan beberapa jenis.

Apakah beza LiDAR dan radar?

LiDAR menggunakan cahaya laser untuk mengukur jarak dengan halus dan membina bentuk 3D yang terperinci. Radar menggunakan gelombang radio; ia lebih kasar tetapi menjumpai objek jauh dalam hujan, kabus dan gelap.