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天是解碼 T16 黑科技的第三期,今天小編給大家介紹一下 T16 上搭載的全新DBF 成像雷達。

估計很多小夥伴第一次見到新雷達名稱時都會問到,什麼是 DBF 技術?DBF Digital Beam Forming 的縮寫,中文翻譯為數位波束合成技術,使雷達可對障礙物進行電子掃描,原理與黑科技「相控陣雷達」相似。與傳統的機械掃描相比,採用 DBF 技術的雷達具有更快的回應速度和更長的使用壽命。

更清更快更廣

農田的環境十分複雜,雷達如同無人機的眼睛,保障無人機識別並遠離障礙物,DBF 技術的加入,就是要讓這只「眼睛」看的更清晰。

僅僅是「看得清」還不夠,優秀的雷達還要做到「看的快」。大家知道植保無人機在作業時飛行速度通常在 5m/s 以上,如果識別障礙物的速度太慢,那麼雷達掃描得再清晰也沒有多大意義了。在這方面,T16 搭載的雷達具備快速的識別能力,它每秒可對水準方向完成 6,000 次掃描,如此高的掃描頻率,大幅提升了雷達探測物體的速度。

除了上邊說的兩個優點,新雷達還有一個不得不提的優點就是——「看的廣」。全新的 DBF 成像雷達水準測角範圍可達 ±50°,探測範圍相比上一代提升了整整一倍。±50° 是什麼概念呢?當雷達探測前方 5 米的範圍時,探測的寬度約為 11.9 米;當雷達探測前方 15 米範圍時,探測的寬度約為 35.7 米,探測寬度遠超機身尺寸,保障作業安全,同時也提升了雷達對複雜場景的適應性。

三維成像&自動繞行

如同上一代雷達,DBF 成像雷達也採用了機械旋轉探測的方式,能即時監測無人機水準和垂直方向的障礙物情況。DBF 成像雷達內置了高性能處理器,能夠將雷達每秒 6,000 次的掃描資料即時合成為 三維點雲圖像,下面的動圖,就是 T16 在農田裡識別出的電線杆、電線和樹木等障礙物的實況。

DBF 成像雷達三維點雲成像

不僅如此,T16 還會結合 SLAM 技術,對三維點雲資料加以應用。簡單說,T16 會將三維點雲資料即時加工為無人機周圍的立體地圖,這樣 T16 就能知道作業的區域中哪裡有障礙物,遇到影響作業的障礙物時,T16 會自動找到一條安全的路徑繞開障礙物,繼續執行植保作業。

得益於「會建地圖」的 SLAM 技術,T16 在作業時即使遇到了比較大的障礙物,也能夠邊走邊「看」,清晰辨別障礙物形狀與大小,即時優化繞行路徑,中途無須停頓調整,增強了繞行功能的效率與實用性。

更聰明的避障雷達

既然是雷達裝置,必然會遇到雜波干擾的問題。對於植保無人機而言,作業時飛行高度一般在 1.5 米到 3 米之間,這種超低空飛行過程中,對於地雜波的處理尤為重要,如果處理不好,頻繁的誤報警或者漏報警自然少不了。

而受地雜波影響的一個重要原因,就是雷達「看」的方向不對。大家知道,飛機水準飛行時雷達一般是看前方的,但是飛機在作業過程中會有加減速的過程,加速時飛機會低頭,這時雷達就看到地上,減速時飛機會抬頭,雷達就看到天上。在大坡度區域或者山地場景,問題會更嚴重。

前文提到,DBF 成像雷達使用了機械旋轉的探測方式,能雷達擁有即時監測無人機水準和垂直方向的障礙物的能力。那麼問題來了,怎麼讓雷達「看」對方向呢?

答案就是靠雷達和飛控系統的相互配合,T16 使用了高速即時匯流排將飛控與雷達的資料進行對接,無人機飛行狀態等資訊會即時同步給雷達,而 DBF 成像雷達會根據無人機的飛行動態,即時調整「看」的角度,減小地雜波的影響,配合雜波抑制演算法,在不損失雷達檢測靈敏度的同時,減少雜波帶來的誤觸發問題,也保證雷達在不同的場景下的良好檢測能力,保障作業安全。

強大之餘也要更可靠

經過上邊的介紹,大家應該都瞭解到 DBF 成像雷達的強大性能,而在可靠性和維護便捷性方面,DBF 成像雷達同樣也有良好的表現。

農田作業環境複雜,無人機在高強度作業後難免會粘上泥土和藥液等污染物,而 DBF 成像雷達使用電磁波進行探測,不受表面附著的塵土等污染物及環境光線影響,可全天候感知農田環境。
此外,雷達也優化了結構設計,整體強度增強 300%,防護等級達到 IP67,清理外殼時可直接用水清洗,非常方便。

 

今天的解碼 T16 黑科技就到這裡,大家可以到評論區談談你對 DBF 成像雷達的看法,我們下期見。

 

資料來源:大疆農服

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