LIDAR-Lite 测距仪
所述的Garmin / PulsedLight LIDAR-精简版测距仪是具有40米范围大多数操作条件下,低功耗,和小尺寸的下一个低成本的光学距离测量溶液。
Lidar-Lite v1 和 v2 的问题
Lidar-Lite v1 和 v2 发现了许多问题,目前尚不清楚这些问题是否在 v3 中得到解决。试图通过制造解决这些问题并没有完全成功。这些注释是对潜在用户的警告。
问题是:
- “蓝标”和“黑标”激光雷达均偏离真实距离 13m
- 使用“蓝标”激光雷达时会干扰其他 I2C 设备
- 将 I2C 与较旧的“黑标”激光雷达一起使用时传感器锁定
- GPS 干扰旧的“黑标”激光雷达
13m 偏移(蓝标和黑标激光雷达)
激光雷达有时(很少)会返回比真实距离大约 13m 的距离。这发生在 I2C 和 PWM 上。该问题已记录在几架不同飞机的几份飞行日志中,并且在广泛的台架测试中也得到了重现。
当问题发生时,13m 的偏移量通常会锁定到位,因此在飞行的其余部分,来自激光雷达的所有剩余读数将给出 13m 的偏移量。然而,有些情况下 13m 偏移会在几秒钟或几分钟后消失。
如果激光雷达电源波动太大,则更有可能出现该问题。该问题可以在工作台设置中轻松重现,其中激光雷达最初以低于 4V 的电压供电,然后升高电压。
不幸的是,低电源电压并不是问题的唯一触发因素,因此确保良好的电源会降低问题发生的可能性,但不会消除问题。监控激光雷达电源电压的多个飞行日志显示,如果电源良好,可能会出现问题。
此问题没有已知的解决方法。已向设备制造商提供了该问题的详细痕迹,但没有解决。还使用设备制造商自己的软件和自己推荐的硬件设置重现了该问题。
I2C 干扰(蓝标激光雷达)
较新的蓝标激光雷达与同一总线上其他 I2C 设备的 I2C 干扰问题有关。特别是,在与数字空速传感器相同的 I2C 总线上使用时,会发现不正确的空速读数。这个问题并非在所有飞机上都发生,但当它发生时,结果会非常显着,空速读数的偏差超过 10m/s。
尽管台架测试重现了结果,但我们还没有设法捕捉到它发生的逻辑轨迹。这个问题是通过使用激光雷达通过 PWM 而不是 I2C 来解决的。
I2C 上的传感器锁定(黑标激光雷达)
第一个问题(黑标激光雷达在 I2C 上的锁定)通过使用新的蓝标激光雷达或使用 PWM 输出方法(最好使用复位引脚)来解决。这个问题并不常见,但通过覆盖激光雷达镜头在台架测试中相对容易重现。当激光雷达读取短距离时,这种情况似乎更有可能发生。该问题有两种表现形式 – 一种是通过发送 I2C 复位命令解决锁定,另一种是不响应 I2C 复位。
GPS 干扰(黑标激光雷达)
较旧的黑标激光雷达会造成严重的 GPS 干扰。这表现为在加电时获得 GPS 锁定的时间更长,并且在实现锁定时 GPS 噪声水平更高,从而导致 GPS 精度降低。测试表明干扰包括传导和辐射成分。
将激光雷达尽可能远离 GPS 会有所帮助,但并不能完全消除问题。
通过 I2C 连接
警告
2015 年 2 月之前生产的 Lidar-Lite 存在 I2C 接口通信问题。对于这些激光雷达,请使用 PWM 连接。
连接器电缆的一端有一个 6 针 CLIK Mate 连接器,另一端有镀锡引线。引线应焊接到 DF13 或 JST 连接器并连接到自动驾驶仪的 I2C 端口,如下所示
测距仪的电源应由单独的外部 BEC 供电,如下图所示。
设置以下参数:
- :ref:`RNGFND1_TYPE <RNGFND1_TYPE>` = 3 “LidarLite-I2c”
- :ref:`RNGFND1_MAX_CM <RNGFND1_MAX_CM>` = 3500(激光雷达可以准确报告的最大范围,以厘米为单位)
- :ref:`RNGFND1_MIN_CM <RNGFND1_MAX_CM>` = 20(激光雷达可以准确报告的最小范围,以厘米为单位)
通过 PWM 连接
推荐使用 PWM 接口,因为它避免了 I2C 接口的许多问题。
将激光雷达连接到飞控和BEC或ESC(提供电源)的后舵机导轨,如下图:
电阻器可以在 200 Ohm 和 1kOhm 之间。在模式控制引脚(编号“5”)和地(编号“3”)之间连接一个电阻器,可使激光雷达进入连续采集模式。
设置以下参数:
- :ref:`RNGFND1_TYPE <RNGFND1_TYPE>` = 5 “PWM”
- :ref:`RNGFND1_PIN <RNGFND1_PIN>` = 54 “AUX5″(如果使用 4.0.0 或更高版本,可以使用任何辅助输出)
- :ref:`RNGFND1_MAX_CM <RNGFND1_MAX_CM>` = 3500(激光雷达可以准确报告的最大范围,以厘米为单位)
- :ref:`RNGFND1_MIN_CM <RNGFND1_MAX_CM>` = 20(激光雷达可以准确报告的最小范围,以厘米为单位)
- :ref:`RNGFND1_SCALING <RNGFND1_SCALING>` = 1(对于某些单位,“0.8”可能会产生更准确的读数)
- :ref:`RNGFND1_OFFSET <RNGFND1_OFFSET>` = 0
BRD_PWM_COUNT
= 4(确保 AUX5 不用作伺服输出)
可选节电
使用 PWM 驱动器时,您可以选择将激光雷达配置为在车辆高于地形的指定高度(使用 SRTM 高度)时禁用,从而节省大约 100mA 的电流。
设置以下参数:
- :ref:`RNGFND1_STOP_PIN <RNGFND1_STOP_PIN>`到 55 “AUX6″(也可以使用其他辅助引脚)
- :ref:`RNGFND1_PWRRNG <RNGFND1_PWRRNG>`到以米为单位的地形高度,超过该高度将禁用激光雷达以节省电量
当地形数据表明车辆高于:ref:`RNGFND1_PWRRNG <RNGFND1_PWRRNG>`高度时,:ref:`RNGFND1_STOP_PIN <RNGFND1_STOP_PIN>`将用于禁用激光雷达
[site wiki=”plane,copter”] 您的 GCS 必须:ref:`提供地形数据 <common-terrain-following>`才能使其工作。[/地点]
测试传感器
传感器读取的距离可以在 Mission Planner 的 Flight Data 屏幕的 Status 选项卡中看到。仔细寻找“sonarrange”。最好将激光雷达放置在距大型平坦墙壁几个已知距离(1m、3m、5m)的位置以对其进行测试。如果激光雷达以固定偏移量不断读取错误,例如在每个距离处始终为 50 厘米,则将RNGFNDx_OFFSET
参数调整正确的量。但是,如果每次都以不同的量获得错误的距离,则 RNGFNDx_SCALING
参数需要更改。更新它(可能是 1.1 或 0.9)并再次测试并重复直到正确为止。
LIDAR-Lite V3购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?id=657612819212