कंपनी ब्लॉग के बारे में ST LIS3DSH तीन-अक्ष लीनियर एक्सेलेरोमीटर SPI/I²C डिजिटल आउटपुट के साथ ड्रोन अनुप्रयोगों के लिए

शेन्ज़ेन मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स कं, लिमिटेड आपूर्ति और पुनर्चक्रण करता हैLIS3DSH, एक उच्च-प्रदर्शन, अल्ट्रा-कम-शक्ति, तीन-अक्ष रैखिक त्वरणमापक, SPI/I2C डिजिटल आउटपुट के साथ, ड्रोन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

एसटीLIS3DSHएक उच्च प्रदर्शन, कम शक्ति, तीन अक्ष रैखिक एमईएमएस त्वरणमीटर है, विशेष रूप से गतिशील गति निगरानी, रवैया संवेदन और कंपन का पता लगाने के लिए बनाया गया है।मानक दोहरी SPI/I2C डिजिटल आउटपुट इंटरफेस से सुसज्जित, यह उच्च परिशुद्धता, उच्च स्थिरता, कम शोर और लचीली विन्यास को जोड़ती है, जो उड़ान नियंत्रण के लिए मुख्य आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करती है,उपभोक्ता और औद्योगिक ड्रोन में रवैया आकलन और गति निगरानीयह ड्रोन नेविगेशन और सुरक्षा नियंत्रण प्रणालियों में एक प्रमुख सेंसर घटक के रूप में कार्य करता है।

दLIS3DSHएक राज्य मशीन शामिल है, प्रोग्रामिंग के माध्यम से अनुकूलित अनुप्रयोगों को सक्षम करता है। डिवाइस 3.125 हर्ट्ज से 1.6 kHz तक आउटपुट डेटा दर के साथ त्वरण को मापता है,और ±2g की गतिशील रूप से चयन योग्य सीमाओं की विशेषता है, ±4g, ±6g, ±8g और ±16g।

I. मुख्य विशेषताएंLIS3DSH

व्यापक आपूर्ति वोल्टेज रेंजः 1.71 V से 3.6 V

अल्ट्रा-लो बिजली की खपतः चालू मोड में वर्तमान की खपत 11 μA से 225 μA तक होती है, जो आउटपुट डेटा दर के आधार पर होती है।

16-बिट डेटा आउटपुटः उच्च-रिज़ॉल्यूशन त्वरण डेटा प्रदान करता है।

एम्बेडेड स्टेट मशीनें: इशारों की पहचान, मुक्त गिरावट का पता लगाने, जागृति कार्यों और अन्य अनुप्रयोगों को लागू करने के लिए दो प्रोग्राम करने योग्य स्टेट मशीनें।

FIFO बफर: डेटा को संग्रहीत करने के लिए एक एकीकृत प्रथम-इन, प्रथम-आउट (FIFO) बफर, जो होस्ट प्रोसेसर द्वारा निरंतर हस्तक्षेप की आवश्यकता को कम करता है।

तापमान सेंसर: पर्यावरण स्थितियों की निगरानी के लिए निर्मित तापमान सेंसर।

स्व-परीक्षण कार्य: उपयोगकर्ताओं को अंतिम अनुप्रयोग के भीतर सेंसर कार्यक्षमता को सत्यापित करने की अनुमति देता है।

II. कोर हार्डवेयर प्रदर्शनLIS3DSHगतिशील ड्रोन उड़ान स्थितियों के लिए उपयुक्त

ड्रोन उड़ान के दौरान वास्तविक समय में गति में सूक्ष्म विचलन, तेज चढ़ाई और उतार-चढ़ाव, रोल और पिच आंदोलनों के कारण होने वाले परिवर्तनों को कैप्चर करना आवश्यक है।और हवा के प्रवाह में गड़बड़ी.LIS3DSHइन मांगपूर्ण गतिशील निगरानी आवश्यकताओं को अपने उत्कृष्ट संवेदन प्रदर्शन के लिए धन्यवाद पूरा करता है।उपकरण एक साथ X के साथ स्थानिक त्वरण डेटा का पता लगाता है150 μg/√Hz तक के शोर घनत्व के साथ, यह ड्रोन उड़ान के दौरान कमजोर कंपन और मामूली कोणीय विचलन को सटीक रूप से पकड़ सकता है,कम ऊंचाई पर उड़ान और धीमी उड़ान के दौरान स्थिति गणना की सटीकता में काफी सुधार और प्रभावी ढंग से स्थिति बहाव के मुद्दों को कम करना.

सेंसर विभिन्न प्रकार के ड्रोन की परिचालन आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए चार प्रोग्राम करने योग्य त्वरण रेंज सेटिंग्स ±2g, ±4g, ±8g और ±16g का समर्थन करता हैःउपभोक्ता श्रेणी के हवाई फोटोग्राफी ड्रोन स्थिर होवरिंग और सटीक एंटी शेक निगरानी प्राप्त करने के लिए ±2g या ±4g की निचली सीमाओं का उपयोग कर सकते हैं; रेसिंग ड्रोन और औद्योगिक निरीक्षण ड्रोन ±8g या ±16g की उच्च सीमा सेटिंग्स पर स्विच कर सकते हैं, उच्च तीव्रता वाली गतिशील परिदृश्यों जैसे उच्च गति उड़ान के लिए पूरी तरह से अनुकूलित कर सकते हैं,तेज़ चाल, और डाइव-एंड-क्लिप पैंतरेबाज़ी, जबकि माप रेंज से अधिक होने से होने वाले डेटा विकृतियों को रोकता है। इसके अलावा, इसकी आउटपुट डेटा दर को एक विस्तृत बैंडविड्थ के साथ लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है,ड्रोन की गति की स्थिति में तत्काल परिवर्तनों के लिए त्वरित प्रतिक्रिया को सक्षम करना और उड़ान डेटा की वास्तविक समय की सटीकता सुनिश्चित करना.

हार्डवेयर स्थिरता के संदर्भ में,LIS3DSHयह प्रमाणित एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) तकनीक का उपयोग करता है और इसमें एक अंतर्निहित हार्डवेयर स्व-परीक्षण फ़ंक्शन है।यह ड्रोन के पावर-ऑन सेल्फ-टेस्ट के दौरान या उड़ान के दौरान सेंसर मॉड्यूल की परिचालन स्थिति को स्वायत्त रूप से सत्यापित करने की अनुमति देता है, जो हार्डवेयर की खराबी की शीघ्र पहचान करने और परिचालन विश्वसनीयता बढ़ाने में सक्षम बनाता है।इसे छोटा और हल्का बनाकर ताकि ड्रोन के विमान पर भार न बढ़े।यह हल्के और छोटे ड्रोन की दिशा में डिजाइन प्रवृत्ति के अनुरूप है, जबकि कंपन और हस्तक्षेप के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध भी प्रदान करता है।जो इसे बाहरी उड़ान के दौरान हवा की उथल-पुथल और विमान के कक्ष के कंपन के कारण होने वाले सेंसर हस्तक्षेप का सामना करने में सक्षम बनाता है.

3विभिन्न यूएवी हार्डवेयर आर्किटेक्चर के साथ संगतता के लिए दोहरी एसपीआई/आई2सी इंटरफेस

दLIS3DSHcomes standard with dual industrial-grade digital communication interfaces—I²C and SPI—allowing direct compatibility with mainstream UAV main control chips without the need for additional conversion circuitsयह हार्डवेयर सर्किट डिजाइन को काफी सरल बनाता है, सिस्टम संगतता और विस्तार क्षमता को बढ़ाता है और विभिन्न स्तरों पर यूएवी हार्डवेयर समाधानों का समर्थन करता है।

I2C इंटरफेस में सरल वायरिंग, न्यूनतम पिन उपयोग और अत्यंत कम संचार बिजली की खपत है,इसे छोटे उपभोक्ता-ग्रेड ड्रोन और पोर्टेबल हवाई फोटोग्राफी ड्रोन के लिए उपयुक्त बनानाजब यह मुख्य नियंत्रक के साथ जोड़ा जाता है, तो यह कम शक्ति वाले स्टैंडबाय और विस्तारित क्रूज निगरानी को सक्षम करता है, प्रभावी रूप से ड्रोन के उड़ान धीरज को बढ़ाता है।एसपीआई इंटरफ़ेस उच्च संचरण दरों के फायदे प्रदान करता हैयह उच्च गति वाले रेसिंग ड्रोन की उच्च आवृत्ति डेटा ट्रांसमिशन आवश्यकताओं को पूरा करता है।औद्योगिक स्तर के सर्वेक्षण ड्रोन और निरीक्षण ड्रोन, उड़ान स्थिति डेटा को उड़ान नियंत्रण प्रणाली के साथ वास्तविक समय में सिंक्रनाइज़ करना सुनिश्चित करता है और तेजी से स्थिति समायोजन और सटीक उड़ान पथ सुधार के लिए डेटा समर्थन प्रदान करता है।दोहरे इंटरफेस कॉन्फ़िगरेशन के बीच लचीली स्विचिंग की अनुमति देते हैं, इसे कम लागत वाले एकल इकाई समाधानों और उच्च प्रदर्शन वाले पेशेवर उपकरण समाधानों दोनों के लिए उपयुक्त बनाता है, जो असाधारण अनुकूलन क्षमता प्रदान करता है।

IV.LIS3DSHबुद्धिमान अंतर्निहित कार्यः ड्रोन उड़ान सुरक्षा और बुद्धिमान नियंत्रण में सुधार

LIS3DSH में विभिन्न प्रकार के बुद्धिमान गति का पता लगाने वाले एल्गोरिदम और बाधित कार्यों को शामिल किया गया है।यह स्वायत्त रूप से ड्रोन की गति की स्थिति निर्धारित कर सकता है, उड़ान नियंत्रण प्रणाली पर कंप्यूटेशनल लोड को कम करता है और सिस्टम प्रतिक्रिया दक्षता में सुधार करता है; इसके मुख्य कार्य ड्रोन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए अत्यधिक अनुकूलित हैं।डिवाइस 6 डी दृष्टिकोण और अभिविन्यास का पता लगाने का समर्थन करता है, जो ड्रोन के पिच, रोल और याव कोणों में परिवर्तन की वास्तविक समय की पहचान करने और विमान की स्थिति या स्तर को सटीक रूप से निर्धारित करने में सक्षम बनाता है,झुकाया या उलट दिया गया, जिससे ड्रोन की स्थिति स्थिर करने और स्तर कैलिब्रेशन के लिए मूल डेटा का समर्थन प्रदान किया जा सकता है.

इसके अतिरिक्त इसमें ड्रोन के लिए बहुस्तरीय सुरक्षा सुरक्षा प्रदान करने के लिए मुक्त गिरावट का पता लगाने, गति/निष्क्रिय स्थिति की निगरानी और एकल/डबल-टैप कंपन का पता लगाने के कार्य शामिल हैंःमुक्त गिरने के अंतराल तेजी से अनियंत्रित गिरने की पहचान कर सकते हैं, दुर्घटनाओं से होने वाले नुकसान को कम करने के लिए आपातकालीन बिजली कटौती और पैराशूट की तैनाती जैसे सुरक्षा तंत्रों को ट्रिगर करना; गति / निष्क्रियता का पता लगाने से यह निर्धारित किया जा सकता है कि ड्रोन फिसल रहा है या नहीं,उड़ता या स्थिर, बिजली की खपत के बुद्धिमान विनियमन को सक्षम करने के लिए प्रणाली के साथ मिलकर काम करना;कंपन का पता लगाने के संभावित दोषों जैसे असामान्य मोटर कंपन या ढीले संरचनात्मक घटकों की निगरानी करता है, उड़ान सुरक्षा और स्थिरता को बढ़ाने के लिए उपकरण असामान्यताओं की प्रारंभिक चेतावनी प्रदान करता है।

वी.LIS3DSHअल्ट्रा-लो पावर खपत डिजाइन, यूएवी धीरज आवश्यकताओं के अनुरूप

यूएवी धीरज मुख्य प्रदर्शन संकेतकों में से एक है। LIS3DSH में बहु-स्तरीय अल्ट्रा-कम बिजली की खपत ऑपरेटिंग मोड हैं और गतिशील बिजली की खपत समायोजन का समर्थन करता है,यूएवी की उड़ान स्थिति के अनुसार ऑपरेटिंग मोड स्विच करना: सामान्य उड़ान के दौरान, उच्च परिशुद्धता डेटा आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए मानक डेटा अधिग्रहण मोड सक्रिय है;ऑपरेशनल बिजली की खपत को काफी कम करने के लिए होवरिंग या फिक्स्ड-पॉइंट गश्त के दौरान कम पावर मोड पर स्विच करता है; और एक मिशन के बिना निष्क्रिय होने पर स्लीप मोड में प्रवेश करता है, जिससे बैटरी की खपत कम से कम हो जाती है।ड्रोन लिथियम-आयन बैटरी की विशेषताओं के अनुरूप; कोई वोल्टेज नियामक या एडाप्टर मॉड्यूल की आवश्यकता नहीं है, जिससे ड्रोन की समग्र बिजली की खपत को और अधिक अनुकूलित किया जा सकता है और इसकी उड़ान अवधि को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है।

VI. मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यLIS3DSHयूएवी में

1फ्लाइट अट्टीट्यूड अनुमान और स्थिरीकरण नियंत्रण: मल्टी सेंसर फ्यूजन प्राप्त करने के लिए जिरोस्कोप और मैग्नेटोमीटर के साथ संयुक्त तीन-अक्ष त्वरण डेटा का वास्तविक समय अधिग्रहण,स्थिर यूएवी फ्लाइंग को सक्षम करता है, उड़ान पथ सुधार और स्थिति संतुलन, चिकनी हवाई फोटोग्राफी और सर्वेक्षण संचालन सुनिश्चित करता है।

2बुद्धिमान सुरक्षा सुरक्षाः मुक्त गिरावट और असामान्य स्थिति का पता लगाने के कार्यों का उपयोग करके, यह दुर्घटना सुरक्षा, स्थिति हानि चेतावनी और असामान्य कंपन दोषों की निगरानी प्रदान करता है,ड्रोन उड़ान सुरक्षा में व्यापक सुधार.

3. बुद्धिमान गति स्थिति पहचानः ड्रोन स्थितियों जैसे उड़ान, मंडराना, प्रारंभ/रोकना, और तेजी से युद्धाभ्यास की सटीक पहचान करता है;उड़ान नियंत्रण प्रणाली के साथ मिलकर काम करता है ताकि बुद्धिमान ऊर्जा प्रबंधन और परिचालन मोड के बीच स्वचालित स्विचिंग संभव हो सके।.

4उच्च-सटीक एंटी-शेक असिस्टेंस: हवाई फोटोग्राफी ड्रोन में गिंबल स्थिरता और छवि स्थिरता के लिए सटीक त्वरण डेटा प्रदान करता है,हवाई फोटोग्राफी और सर्वेक्षण छवियों की गुणवत्ता में सुधार के लिए विमान के फ्रेम में मामूली कंपन और स्थिति विचलन को कम करना.

VII.LIS3DSHउत्पाद सारांश

ST LIS3DSH तीन अक्षीय रैखिक त्वरणमापक, इसके पांच मुख्य लाभों के साथ उच्च परिशुद्धता और कम शोर, दोहरे-इंटरफेस संगतता, एकीकृत बुद्धिमान कार्य,अल्ट्रा-कम बिजली की खपत और उच्च स्थिरता ≈ बिल्कुल स्थिति नियंत्रण के लिए यूएवी की पूर्ण परिदृश्य आवश्यकताओं को पूरा करता है, सुरक्षा निगरानी, बिजली की खपत अनुकूलन, और विरोधी कंपन स्थिरीकरण। पारंपरिक त्वरण मापकों की तुलना में, यह विन्यास में अधिक लचीलापन प्रदान करता है,व्यापक अनुकूलन क्षमता और बेहतर कार्यक्षमता, उपभोक्ता-ग्रेड, औद्योगिक-ग्रेड और रेसिंग ड्रोन की डिजाइन आवश्यकताओं को व्यापक रूप से पूरा करता है।यह ड्रोन उड़ान नियंत्रण प्रणालियों के लिए एक लागत प्रभावी और अत्यधिक विश्वसनीय कोर सेंसिंग समाधान का प्रतिनिधित्व करता है.