Como montar uma IMU ou um INS em qualquer orientação.
URFR explicado com casos de uso reais
Nem sempre é possível instalar uma unidade de medição inercial (IMU) ou um sistema de navegação inercial (INS) em uma orientação predeterminada na plataforma. Quando os produtos de IMU e INS são projetados com padrões de orientação fixos, como o eixo X apontando para fora do conector, pode ser difícil alinhá-lo ao eixo X do UAV ou da plataforma por causa de limitações de espaço. Essa situação costuma gerar frustração.
Para resolver esse problema, os produtos de IMU e de INS da Aeron dão ao usuário a flexibilidade de modificar as convenções de eixos durante a instalação na plataforma. O recurso conhecido como URFR (rotação do referencial do usuário) permite uma configuração direta do sistema. Vamos ver o caminho mais ágil para fazer isso.
Como funciona
Escolha o local de instalação e a orientação do dispositivo. O dispositivo pode ser posicionado de modo que seus eixos fiquem alinhados com os da plataforma. Ele pode ser girado em qualquer direção, mas apenas em incrementos de 90 graus.
Em seguida, essa orientação deve ser definida no dispositivo com o utilitário de configuração da Aeron, que faz o dispositivo se ajustar automaticamente de acordo com a configuração atualizada. Essa orientação é aplicada a todos os parâmetros de saída, incluindo rolagem, arfagem, rumo, velocidades, taxas e aceleração.
Vale destacar que a alteração da orientação não compromete o desempenho; ela é um recurso adicional que facilita a instalação da IMU/INS, para conveniência do usuário.
Veja a seguir alguns exemplos de configurações possíveis em diversas plataformas.
CASO 1: CSTR-IMU1100 da Aeron instalada em um quadricóptero
Figura 1: quadricóptero
No exemplo acima, esta é a combinação de eixos:
Eixo da IMU | Eixo da plataforma |
|---|---|
X | X |
Y | -Y |
CASO 2: PLX2-NS10 INS da Aeron instalado em uma aeronave de asa fixa
Figura 2: asa fixa
No exemplo acima, esta é a combinação de eixos:
Eixo da IMU | Eixo da plataforma |
X | -X |
Y | -Y |
Z | Z |
CASO 3: OCT3-NS7700T da Aeron instalado em um caminhão militar
Figura 3: veículo
No exemplo acima, esta é a combinação de eixos:
Eixo da IMU | Eixo da plataforma |
|---|---|
X | -X |
Y | -Y |
Z | -Z |
Configuração na interface do usuário
O utilitário de desktop da Aeron, chamado Aeron INS Connect Suite (AICS), é uma ferramenta para configurar vários parâmetros do dispositivo, incluindo o URFR.
A interface intuitiva e a representação gráfica facilitam a configuração da orientação com o mínimo de confusão.
Veja a seguir os passos para configurar a orientação do dispositivo com o utilitário de configuração. Vamos usar como exemplo o CASO 3 da seção anterior.
Figura 1: AICS - rotação do referencial do usuário (orientação padrão)
1. Instale o dispositivo na plataforma conforme a orientação necessária.
2. Use os botões de eixo “Girar em” para girar a imagem até que ela corresponda à orientação da instalação. A combinação de X, Y e Z pode ser usada para chegar à orientação desejada.
Figura 2: AICS - URFR para o Caso 3 (orientação desejada)
3. Clique no botão Enviar quando a orientação desejada for alcançada. Isso salva as configurações no dispositivo.
Observação:
1. O dispositivo precisa ser reiniciado após a alteração da configuração do URFR.
2. A calibração do magnetômetro deixa de ser válida após a mudança da orientação do dispositivo. O usuário precisa calibrar o magnetômetro novamente depois de alterar a orientação do dispositivo.
3. O URFR funciona para configurações em ângulos de 90 graus. Para pequenas correções, deve-se usar o recurso de harmonização.
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Autor: Bharat Kokate