Capteurs pour drones

Nov 21, 2023

La stabilité du vol des drones est déjà impressionnante ; alors pourquoi l'améliorer davantage ? L’une des applications pour lesquelles les drones ont été proposés est l’inspection de l’intégrité structurelle de structures difficiles d’accès pour les humains – des ponts élevés par exemple, des pipelines éloignés ou des tours de téléphonie cellulaire. La capacité de détecter, par exemple, une fissure capillaire ou un connecteur desserré dépend de la capacité de rester suffisamment immobile en vol.

De nombreuses nouvelles applications auront des exigences de sécurité accrues. Les drones utilisés pour la livraison résidentielle ne peuvent pas s’égarer ni échouer en vol. Il en sera de même à mesure que les drones seront de plus en plus utilisés à l’intérieur (pour surveiller des conduites ou des canalisations dans une usine automatisée, par exemple) ou dans des endroits où ils peuvent être constamment à proximité des humains – dans des entrepôts, par exemple. La précision, l’exactitude et la fiabilité seront toutes des priorités plus importantes à l’avenir.

Les drones continuent de devenir de plus en plus utiles à mesure qu’ils deviennent de plus en plus performants et plus sûrs, et ils deviendront plus performants et plus sûrs à mesure qu’ils intègrent davantage de capteurs, davantage de types de capteurs différents et davantage de capteurs dotés de meilleures caractéristiques de performance.

À cette fin, la gamme de capteurs unifiés de TDK pour drones comprend :

Les capteurs TDK se distinguent par leur précision, leur exactitude et leur fiabilité. Nous soutenons notre portefeuille de capteurs pour drones avec une large gamme de microcontrôleurs et de contrôleurs de moteur intégrés pris en charge, ainsi qu'un support logiciel inégalé.

TDK est le principal fournisseur d'IMU pour drones. Les IMU combinent un accéléromètre à 3 axes et un gyroscope à 3 axes pour fournir aux drones les données nécessaires au maintien d'un vol stable et être utilisées pour la navigation à l'estime en fusion avec d'autres systèmes tels que le GPS. Comme il s’agit de fonctions critiques, un seul drone peut intégrer plusieurs IMU pour plus de précision et de redondance.

Ceci est important pour plusieurs raisons. Les IMU peuvent être utilisées comme sauvegardes pour d'autres systèmes de navigation sur lesquels les drones ont tendance à s'appuyer (par exemple, le GPS) s'ils sont bloqués, interrompus ou tombent en panne complètement. Il existe également des applications pour lesquelles des services comme le GPS ne sont tout simplement pas disponibles ; les mines en sont un bon exemple.

TDK continue d'innover, en complétant notre gamme d'IMU grand public avec une gamme de capteurs et de modules de qualité industrielle qui font passer les performances et la fiabilité à un niveau supérieur. La nouvelle gamme est destinée aux applications de robotique, d’agriculture et de précision haut de gamme.

TDK a développé une expertise inégalée en matière de capacités de stabilisation d'image pour les smartphones. Ces technologies sont facilement applicables aux drones.

La stabilisation électronique de l'image (EIS) compense le mouvement dans le logiciel utilisant les données IMU ; l'approche consiste à capturer des données d'image, puis à appliquer des techniques logicielles pour compenser les distorsions causées par le déplacement de la caméra. La stabilisation optique de l'image (OIS) compense le mouvement du matériel ; l'approche consiste à analyser le mouvement subi par la caméra, puis à manipuler physiquement l'objectif pour compenser le mouvement. Les techniques peuvent être utilisées en tandem.

OIS/EIS est une autre fonctionnalité basée sur des capteurs qui peut servir à deux fins. Premièrement, il s’agit d’un autre élément qui peut être utilisé pour la stabilité du vol, car les drones utilisent la localisation basée sur la vision et l’évitement des obstacles. Bien entendu, les drones ont gagné en popularité en tant que caméras aéroportées pour les images fixes et les vidéos. Les IMU et les logiciels OIS/EIS peuvent transformer n’importe quel drone en photographe haute résolution.

Les capteurs de pression de TDK mesurent avec précision les changements de pression barométrique. Les capteurs de pression sont utilisés depuis longtemps dans l’aviation commerciale pour aider à déterminer l’altitude ; les drones peuvent les utiliser dans le même but. Lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec des IMU, les capteurs de pression peuvent contribuer à la stabilité du drone en aidant au contrôle de l'altitude.

À mesure que les drones deviennent plus courants, leur vol est de plus en plus soumis à une réglementation. De nombreux régulateurs, dont la FAA, fixent des plafonds de vol.

Les microphones MEMS hautes performances de TDK offrent une plage dynamique étendue et une faible consommation pour permettre même aux drones les plus bruyants de capturer enfin des données audio claires. Un réseau de microphones performant peut aider à capturer les signatures audio et fournir des solutions robustes telles que la suppression du bruit d'hélice, la suppression active du bruit (ANC) et l'audio/vidéo haute définition des caméras.