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Forschung zu unbemannten Drohnenlösungen für geringe Flughöhen basierend auf STM32H730, ausgestattet mit DJYOS

2024-07-12

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Zusammenfassung : Dieser Artikel beschreibt eine unbemannte Drohnenlösung für geringe Flughöhen, die auf Basis von STM32H730 entwickelt wurde und mit DJYOS ausgestattet ist. Durch eine eingehende Analyse der Hardwarekonfiguration, des Flugsteuerungssystems, der Sensoranwendungen, der Leistung und Ausdauer sowie der Steuerungsmethoden demonstriert es die Innovation und Vorteile dieser Lösung im Bereich des unbemannten Fahrens in geringer Höhe und bietet Leitlinien für die Entwicklung und Anwendung verwandter Technologien.

I. Einleitung

Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie werden Drohnen zunehmend in verschiedenen Bereichen eingesetzt, von Luftaufnahmen und Unterhaltung bis hin zu Industrieinspektionen, landwirtschaftlichem Pflanzenschutz usw. Unbemannte Luftfahrzeuge in geringer Flughöhe haben aufgrund ihrer Flexibilität und Effizienz zunehmend Beachtung gefunden. Die in dieser Studie vorgeschlagene Lösung basierend auf STM32H730 ausgestattet mit DJYOS zielt darauf ab, neue Ideen und Methoden zur Leistungsverbesserung und Anwendungserweiterung unbemannter Drohnen in geringer Höhe bereitzustellen.

2. Hardwarekonfiguration

(1) Kamera-Motherboard
Das Kamera-Motherboard der Drohne verwendet das rk1126-Motherboard, das eine 12-Megapixel-Kamera unterstützt. Diese Hochpixelkamera kann klare und detaillierte Bilder liefern und legt damit den Grundstein für die Realisierung der maschinellen Bildverarbeitung. Beim Aufnehmen von Bildern kann es satte Details und Farben einfangen und den Benutzern hochwertiges Fotomaterial zur Verfügung stellen. Im Hinblick auf die Videoaufzeichnungsfunktionen kann es mit seinen flüssigen Bildern und der hervorragenden Bildqualität den Anforderungen einer Vielzahl von Anwendungsszenarien gerecht werden. wie geografische Vermessung und Kartierung, Film- und Fernsehaufnahmen usw.

(2) Flugkontrollsystem
Das Flugsteuerungssystem ist die Kernkomponente der Drohne. Diese Lösung nutzt die von der stm32h730-Lösung entwickelte Flugsteuerungsplatine mit elektrischem Antrieb. STM32H730 zeichnet sich durch hohe Leistung und geringen Stromverbrauch aus und kann große Mengen an Flugdaten schnell verarbeiten, um eine präzise Lagekontrolle und einen stabilen Flug zu erreichen. Das elektrische Antriebssystem bietet eine effiziente und zuverlässige Garantie für die Leistungsabgabe der Drohne und gewährleistet den stabilen Betrieb der Drohne in verschiedenen komplexen Umgebungen.

(3) Lidar-Sensor
Um die Sicherheit der Drohne bei Tiefflügen zu gewährleisten, ist sie mit einem Lidar-Sensor zur Hindernisvermeidung ausgestattet. Der Lidar-Sensor kann umliegende Hindernisse schnell und genau erkennen und die Informationen in Echtzeit an das Flugsteuerungssystem zurückmelden, sodass die Drohne rechtzeitig Ausweichmanöver durchführen kann, um Kollisionsunfälle zu vermeiden.

(4) Motor- und Karosseriematerialien
Vier bürstenlose Motoren sorgen für eine starke Antriebskraft der Drohne und sorgen dafür, dass sie in verschiedenen Umgebungen und Aufgaben stabil fliegen kann. Das Rumpfschalenmaterial besteht aus leichten und technologischen Materialien, was nicht nur das Gesamtgewicht der Drohne reduziert und die Flugeffizienz verbessert, sondern das schöne und transparente Design auch das Erscheinungsbild der Drohne erhöht.

3. Leistung und Akkulaufzeit

(1) Batterieleistung
Der Akku mit großer Kapazität von 5000 mha bietet ausreichend Energieunterstützung für die Drohne. Nach gründlichen Tests und Optimierungen kann der Akku den Dauerflug der Drohne 16 Minuten lang unterstützen. Diese Batterielebensdauer bietet bestimmte Vorteile gegenüber unbemannten Drohnen desselben Typs in geringer Höhe und erfüllt die Anforderungen der meisten Benutzer in einer einzigen Flugmission.

(2) Energiemanagement
Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und die Energieeffizienz zu verbessern, nutzt das Energiemanagementsystem der Drohne fortschrittliche Technologie. Es kann Batterieleistung, Spannung, Temperatur und andere Parameter in Echtzeit überwachen und die Leistungsabgabe intelligent an den Flugstatus und die Lastbedingungen anpassen, um eine stabile Stromversorgung der Drohne während des Fluges sicherzustellen.

4. Kontrollmethode

(1) Fernbedienung
Die Fernbedienung unterstützt die manuelle Fernbedienung und bietet Benutzern ein intuitives und komfortables Bedienerlebnis. Das Design der Fernbedienung entspricht ergonomischen Grundsätzen, mit sinnvoller Tastenanordnung und komfortabler Bedienung. Über die Fernbedienung können Benutzer die Fluglage, Geschwindigkeit, Höhe und andere Parameter der Drohne genau steuern, um verschiedene komplexe Flugbewegungen zu erreichen.

(2) Bildübertragung über Mobiltelefone
Die Bildübertragung kann über Mobiltelefone erfolgen, sodass Benutzer von Drohnen aufgenommene Bilder und Videos in Echtzeit abrufen können. Diese Funktion erleichtert Benutzern nicht nur die Überwachung und Anpassung des Aufnahmeinhalts in Echtzeit, sondern bietet Benutzern auch mehr kreative Möglichkeiten. Die Stabilität, Bildqualität und Klarheit der Bildübertragung von Mobiltelefonen wurden mehrfach optimiert und getestet und können in verschiedenen Netzwerkumgebungen eine gute Leistung aufrechterhalten.

5. Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die auf Basis des mit DJYOS ausgestatteten STM32H730 entwickelte unbemannte Drohnenlösung für geringe Flughöhen erhebliche Vorteile in Bezug auf Hardwarekonfiguration, Leistung und Ausdauer sowie Steuerungsmethoden bietet. Die erfolgreiche Anwendung dieser Lösung wird neue Möglichkeiten für die Entwicklung unbemannter Drohnen in geringer Höhe eröffnen und eine starke Unterstützung für Innovation und Fortschritt in verwandten Branchen bieten. In praktischen Anwendungen sind jedoch weiterhin kontinuierliche Optimierungen und Verbesserungen erforderlich, um sich an veränderte Marktanforderungen und technologische Entwicklungstrends anzupassen. Wir gehen davon aus, dass diese Lösung in Zukunft in mehr Bereichen weit verbreitet sein wird und mehr Komfort und Innovation in die menschliche Produktion und das menschliche Leben bringen wird.