文章目录
前言
1 激光雷达-Lite v1和v2的问题
1.1 13m偏移(蓝标和黑标激光雷达)
1.2 I2C干扰(蓝标激光雷达)
1.3 I2C上的传感器锁定(黑标激光雷达)
1.4 GPS干扰(黑标激光雷达)
2 通过I2C连接
3 通过PWM连接
3.1 可选省电功能
4 测试传感器
5 视频指南
6 参数说明
前言
Garmin / PulsedLight LIDAR-Lite 测距仪是一种低成本光学测距解决方案,在大多数工作条件下的测距范围为 40m,功耗低,外形小巧。该传感器可从包括 Sparkfun 在内的许多在线零售商处购买。技术信息请点击此处(here)。
1 激光雷达-Lite v1和v2的问题
在 Lidar-Lite v1 和 v2 中发现了一些问题,目前尚不清楚 v3 中是否解决了这些问题。试图与制造商解决这些问题的努力并不完全成功。这些说明是对潜在用户的警告。
这些问题是:
- "蓝标"和"黑标"激光雷达的真实距离偏差均为 13m;
- 使用"蓝标"激光雷达时干扰其他 I2C 设备;
- 与旧款"黑标"激光雷达一起使用 I2C 时传感器锁定;
- 与旧款"黑标"激光雷达一起使用时的 GPS 干扰。
1.1 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大约 13m 的距离。I2C 和 PWM 都会出现这种情况。该问题已记录在几架不同飞机的飞行日志中,并在大量的台架测试中重现。
当问题发生时,13m 偏移量通常会锁定,因此激光雷达在飞行剩余时间内的所有读数都将是 13m偏移量。但也有 13m 偏移在几秒或几分钟后消失的情况。
如果激光雷达电源波动过大,就更容易出现这种问题。这个问题很容易在工作台设置中重现,即激光雷达最初的供电电压低于 4V,然后电压升高。
遗憾的是,电源电压低并不是引发该问题的唯一原因,因此确保良好的电源可以降低出现该问题的概率,但并不能消除该问题。对激光雷达电源电压进行监控的多个飞行记录显示,在电源良好的情况下也会出现该问题。
这个问题没有已知的解决方法。我们已向设备制造商提供了该问题的详细跟踪记录,但没有任何解决办法。我们还使用设备制造商自己的软件和推荐的硬件设置重现了该问题。
1.2 I2C干扰(蓝标激光雷达)
较新的蓝标激光雷达与同一总线上的其他 I2C 设备在 I2C 上存在干扰问题。特别是在与数字空速传感器使用同一 I2C 总线时,会出现空速读数不正确的情况。这一问题并非在所有飞机上都会出现,但一旦出现,结果就会非常严重,空速读数会偏差 10m/s 以上。
尽管工作台测试已经重现了这一结果,但我们仍无法捕捉到发生这种情况的逻辑轨迹。通过 PWM 而不是 I2C 使用激光雷达可以解决这个问题。
1.3 I2C上的传感器锁定(黑标激光雷达)
第一个问题(使用黑标激光雷达时 I2C 上的锁定)可以通过使用新的蓝标激光雷达或使用 PWM 输出方法(最好带有复位引脚)来解决。这个问题并不常见,但在台架测试中,遮住激光雷达镜片就很容易重现。当激光雷达读取短距离时,似乎更容易出现这种情况。该问题有两种表现形式,一种是通过发送 I2C 复位命令来解决锁定问题,另一种则对 I2C 复位没有响应。
1.4 GPS干扰(黑标激光雷达)
老式黑标激光雷达会对 GPS 造成严重干扰。具体表现为开机时 GPS 锁定时间更长,锁定后 GPS 噪音水平更高,导致 GPS 精度降低。测试表明,干扰包括传导干扰和辐射干扰。
将激光雷达放置在离 GPS 越远越好的地方,这样做有帮助,但并不能完全解决这个问题。
2 通过I2C连接
!Warning
2015 年 2 月之前生产的激光雷达存在 I2C 接口通信问题。对于这些激光雷达,请使用 PWM 连接。
连接器电缆的一端是 6 针 CLIK Mate 连接器,另一端是镀锡引线。引线应焊接到 DF13 或 JST 连接器上,并连接到自动驾驶仪的 I2C 端口,如下图所示。
测距仪的电源应由单独的外部 BEC 提供,如下图所示。
设置以下参数:
- RNGFND1_TYPE = 3 "LidarLite-I2c" (激光雷达-I2c);
- RNGFND1_MAX_CM = 3500(激光雷达能够准确报告的最大范围,单位为厘米);
- RNGFND1_MIN_CM = 20(激光雷达能准确报告的最小距离,单位为厘米)。
3 通过PWM连接
建议使用 PWM 接口,因为它可以避免 I2C 接口的一些问题。
如下图所示,将激光雷达连接到自动驾驶仪的后伺服轨道和 BEC 或 ESC(提供电源):
电阻可在 200 欧姆和 1k 欧姆之间。在模式控制引脚(编号"5")和地(编号"3")之间连接一个电阻,可使激光雷达进入连续采集模式。
设置以下参数:
- RNGFND1_TYPE = 5 "PWM";
- RNGFND1_PIN = 54 "AUX5"(如果使用 4.0.0 或更高版本,可使用任何辅助输出端);
- RNGFND1_MAX_CM = 3500(激光雷达能准确报告的最大范围,单位为厘米);
- RNGFND1_MIN_CM = 20(激光雷达能准确报告的最小范围,单位为厘米);
- RNGFND1_SCALING = 1(对于某些单位,"0.8"可能会产生更精确的读数);
- RNGFND1_OFFSET = 0;
- BRD_PWM_COUNT = 4(确保 AUX5 不用作伺服输出)。
!Note
在固件 4.2 及更高版本中,将 PWM/SERVO/MOTOR 输出设置为 GPIO 功能的方法有所改变。不再使用 BRD_PWM_COUNT,而只是将单个 SERVOx_FUNCTION 参数设置为"-1"。如果设置为"0",则仍是 PWM 输出,未指定功能,并在电路板安全未激活时输出该输出的微调值。如果舵机功能被"镜像"到远程设备(如 DroneCAN 或 KDECAN ESC),则为了将自动驾驶板的相应输出引脚更改为 GPIO,但仍允许将 SERVOx_FUNCTION 分配给远程设备,可以使用SERVO_GPIO_MASK 参数将电路板引脚分配为 GPIO,而不影响远程设备的 SERVOx_FUNCTION 分配。
3.1 可选省电功能
使用 PWM 驱动器时,你可以选择配置激光雷达,使其在飞行器距离地形超过指定高度(使用 SRTM 高度)时禁用,这样可以节省约 100mA 的电流。
设置以下参数:
- RNGFND1_STOP_PIN 至 55 "AUX6"(也可使用其他辅助引脚);
- RNGFND1_PWRRNG 为地形高度(以米为单位),超过该高度将禁用激光雷达以节省电能。
当地形数据显示飞行器高于 RNGFND1_PWRRNG 高度时,将使用 RNGFND1_STOP_PIN 关闭激光雷达。
你的 GCS 必须提供地形数据(provide terrain data)才能正常工作。
4 测试传感器
传感器读取的距离可在Mission Planner飞行数据屏幕的状态选项卡中查看。仔细查看"sonarrange"(声纳范围)。最好将激光雷达放置在距大面积平墙几个已知距离(1m、3m、5m)处进行测试。如果激光雷达的读数经常出现固定偏移量的错误,例如每次读数都偏离 50cm,则应调整 RNGFNDx_OFFSET 参数的正确值。如果每次读取的距离偏差都不同,则需要更改 RNGFNDx_SCALING 参数。更新参数(可能是 1.1 或 0.9)并再次测试,重复直到正确为止。
5 视频指南
下面的视频指南显示了使用 PWM 进行的设置,但基于过时的说明,跳过了 RNGFND1_PIN 参数的设置。
6 参数说明
1、RNGFND1_TYPE:测距仪类型
连接测距仪的类型。
Values | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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2、RNGFND1_MIN_CM:测距仪最小距离
测距仪能可靠读取的最小距离(厘米)。
Increment |
Units |
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centimeters文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-712862.html |
3、RNGFND1_MAX_CM:测距仪最大距离
测距仪能可靠读取的最大距离(厘米)。
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Units |
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1 |
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到了这里,关于(1)(1.6) Garmin激光雷达-Lite的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!