無(wú)人機(jī)中超聲波原理
in 行業(yè)動(dòng)態(tài) by meng
無(wú)人機(jī)中超聲波原理近年來(lái)，消費(fèi)類無(wú)人機(jī)越來(lái)越受歡迎，多用于拍攝震撼的片段、運(yùn)送救援物資，多數(shù)無(wú)人機(jī)使用各種傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、碰撞檢測(cè)。而你又是否知道，超聲波傳感尤其有助于無(wú)人機(jī)著陸、懸停、地面跟蹤。 無(wú)人機(jī)降落輔助是無(wú)人機(jī)所具有的一項(xiàng)功能，可以檢測(cè)無(wú)人機(jī)底部與著陸區(qū)域的距離，判定著陸點(diǎn)是否安全，然后緩慢下降到著陸區(qū)域。盡管GPS監(jiān)測(cè)、氣壓傳感和其他傳感技術(shù)有助于著陸過(guò)程，但在這個(gè)過(guò)程中，超聲波傳感是無(wú)人機(jī)的主要和最準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。大多數(shù)無(wú)人機(jī)中還有懸停和地面跟蹤模式，主要用于捕捉連續(xù)鏡頭和陸地導(dǎo)航，其中超聲波傳感器有助于將無(wú)人機(jī)保持在高于地面的恒定高度。 無(wú)人機(jī)中超聲波原理超聲波可以穿過(guò)各種介質(zhì)（氣體、液體、固體）來(lái)檢測(cè)聲阻抗不匹配的物體。聲速是聲波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)每單位時(shí)間的距離。例如，在20°C （68°F）的干燥空氣中，聲速為343米每秒（1，125英尺每秒）?？諝庵械某暡ㄋp隨著頻率和濕度的增加而增加。因此，由于過(guò)度的路徑損耗/吸收，空氣耦合超聲波通常被限制在500kHz以下的頻率。 為什么要將超聲波感應(yīng)用于無(wú)人機(jī)著陸？雖然眾多的傳感技術(shù)可以檢測(cè)物體的接近程度，但是超聲波傳感可在無(wú)人機(jī)著陸時(shí)的探測(cè)距離、方案成本以及不同表面的可靠性方面良好運(yùn)行。 無(wú)人機(jī)地面跟蹤和著陸的共同要求是能夠可靠地檢測(cè)到距離地面5米高的距離。假設(shè)信號(hào)調(diào)節(jié)和處理正確，40-60kHz范圍內(nèi)的超聲波傳感器通?？梢詽M足這個(gè)范圍。 所有用于空氣耦合應(yīng)用的超聲波傳感器都有一段激勵(lì)期，稱為衰減時(shí)間或振蕩時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，壓電薄膜振動(dòng)并發(fā)出超聲波能量，難以檢測(cè)到任何進(jìn)入的回波。 為了在振鈴期間有效地測(cè)量物體，許多無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)者為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)安裝單獨(dú)的傳感器。通過(guò)分離接收器，無(wú)人機(jī)可以在發(fā)射器的激勵(lì)期間檢測(cè)物體。。 超聲波傳感技術(shù)也是一項(xiàng)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù) 超聲波傳感可以檢測(cè)其他技術(shù)難以解決的的表面。例如，無(wú)人機(jī)經(jīng)常會(huì)遇到建筑物上的玻璃窗和其他玻璃表面。光傳感技術(shù)有時(shí)會(huì)穿過(guò)玻璃和其他透明材料，這對(duì)無(wú)人機(jī)懸停在玻璃建筑物上造成困難。超聲波則能夠可靠地反射出玻璃表面。 雖然超聲波傳感主要用于無(wú)人機(jī)著陸輔助和懸停，但其強(qiáng)大的性價(jià)比正促使無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)人員探索該技術(shù)的其他應(yīng)用。快速發(fā)展的無(wú)人機(jī)領(lǐng)域潛力巨大。