Amikor pilóta nélküli légijárműveket (UAV) használnak terepfelmérésre vagy inputanyag kijuttatásra, azoknak a lehető legkönnyebbeknek kell lenniük. A német Fraunhofer Intézet egy olyan kompakt és könnyű navigációs egységet fejlesztett ki a drónokhoz, ami pontosságában messze felülmúlja az eddigi civil alkalmazásokat. Egy miniatűr, a fényinterferenciára építő, száloptikai giroszkópot (IFOG) építettek meg, ami részletgazdag felbontású, kompakt és kicsi a súlya.
Az IMUcompact kutatási projekt célja egy olyan egység kifejlesztése volt, amelyik pontosan tudja követni az autonóm drónok térbeli helyzetét. A rendszer középpontjában álló inerciális mérőegység (vagy röviden IMU) lényegében három giroszkóptengelyt és három gyorsulásérzékelőt használ, hogy GPS-jel nélkül is centiméteres pontossággal meghatározhassa a gép pozícióját – írta a Mezőhír cikke a Future Farming anyagára hivatkozva.
Kompakt, kis felbontású giroszkópok ma már a legtöbb okostelefonban és okosórában is vannak, például a képernyő vagy a kamera tájolásának meghatározására. Bár ezek az úgynevezett MEMS giroszkópok kicsik és könnyűek, befolyásolják őket a környezeti hatások. Ilyen például a hőmérséklet, a páratartalom vagy az elektromágneses mezők változása. Emiatt a terepen önállóan dolgozó drónok navigálására megbízhatatlanok lennének – írták.
Az optikai giroszkópok nagyobbak, de megbízhatóbbak
A Fraunhofer Intézet megpróbálta a hagyományos giroszkópok és az optikai giroszkópok előnyeit ötvözni Németországban. Kifejlesztett egy miniatűr, a fényinterferenciára építő, száloptikai giroszkópot (IFOG), ami részletgazdag felbontású, kompakt és kicsi a súlya.
Mivel nem tartalmaz mozgó alkatrészeket és az elektromágneses hullámokra érzéketlen, sokkal alkalmasabb az drónokban való használatra, mint a hagyományos MEMS alternatívák.
Az IMU elektronikai és optikai alkatrészeit úgy rendezték el, hogy a pontosság veszélyeztetése nélkül nagy fokú miniatürizálás valósulhasson meg. A mérőelemek speciális elrendezésben, egy 3D-nyomtatású alaplapon helyezkednek el, ami nagy mechanikai szilárdságot biztosít az ipari alkalmazásokhoz, miközben a tömege is csekély. Az áramkörök is egy robusztus, de kompakt alaplapon helyezkednek el – közölte a cikk.
Az első gyakorlati bevetés
Az új IMU egyik első gyakorlati alkalmazása a fotogrammetria drónokkal. A fotogrammetria a fizikai objektumok mérésére és azonosítására szolgáló technológia, amelyben 2D képeket kombinálnak 3D mérési módszerekkel, például lézeres távméréssel. Ebben az esetben az IMU súlya maximálisan 5 kilogramm lehet. Felhasználási területként szóba jöhet az agrárkárok felmérése vagy a legelő állatok létszámának ellenőrzése nagy területre kiterjedően és akár kedvezőtlen időjárási körülmények között is – írták.
