Автопилоты на базе Linux предназначены для коммерческих БПЛА

[Обновлено 20 августа] - Airware продемонстрировала свои компьютеры с автопилотом os-Series на базе Linux для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Автопилоты osFlexQuad серии osNanoPilot, osFlexPilot и multi-rotor с поддержкой нескольких роторов включают в себя радиоприемники, GPS и инерциальные системы, сервоинтерфейсы и входы / выходы от USB до CAN и предустановлены с помощью настраиваемого бесплатного программного обеспечения AirwareOS Linux от компании.

В мае калифорнийская компания Airware получила финансирование в размере 10,7 млн. Долларов от инвесторов во главе с Андреессеном Горовицем и Google Ventures.
На этой неделе на AUVSI Unmanned Systems 2013 в Вашингтоне, округ Колумбия, компания объявила об открытии нового офиса в Сан-Франциско и партнерстве с Insitu по кросс-совместимости с программным обеспечением наземного управления ICOMC2 последнего.
Airware, который ранее назывался Unmanned Innovation, также продемонстрировал свою платформу разработки AirwareOS на базе Linux и встроенные компьютеры с автопилотом серии os.


Airware osFlexQuad автопилот устанавливается в тестовом БПЛА

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Технология Airware уже используется во всем мире в коммерческих беспилотниках, продающихся в диапазоне от 20 000 до 50 000 долл. США, используемых для сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых и даже для грузовых операций.
Помимо прочего, беспилотники на базе Airware в настоящее время ищут браконьеров-носорогов в Кении, проверяют добычу на открытом воздухе во Франции и доставляют вакцины в отдаленные районы Африки и Юго-Восточной Азии.

БЛА, также известные как беспилотные воздушные системы (БЛА) или беспилотники, запрещены для коммерческого использования во внутреннем воздушном пространстве США.
Тем не менее, Конгресс США и FAA разрабатывают планы по внедрению руководств по безопасному использованию беспилотных летательных аппаратов к 2015 году, и большинство стран по всему миру имеют меньше ограничений.
Считается, что технология Airware не содержит ограничений ITAR (Международных правил перевозки оружия).

Автопилоты серии os оснащены автономным взлетом и посадкой, а также режимами ручного рулевого управления с помощью автопилота.
Дополнительные функции включают в себя отслеживание путевой точки, режимы управления, удержание и точное удержание при наведении в 3D, регистрацию данных, телеметрическую линию вниз и «GPS-просмотр». Они также поддерживают сервоуправление панорамированием и наклоном камер и различные отказоустойчивые режимы.


Airware Автопилоты osFlexQuad, osFlexPilot и osNanoPilot

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Каждый автопилот серии os оснащен встроенным компьютером Linux с тактовой частотой 1 ГГц, 512 МБ ОЗУ и 8 ГБ флэш-памяти в сочетании с выбором радиостанций для передачи данных, включая модемы Digi XBee и Microhard RF.
Также есть навигационная система INS / GPS с функцией передачи данных .
Система INS / GPS сочетает в себе GPS-позиционирование с инерциальной навигационной системой (INS), основанной на акселерометрах и гироскопах, работающих совместно с магнитными и пито-статическими (мониторинг давления на воздушной скорости).

Автопилоты также включают в себя сервоинтерфейсы на основе RC или PWM, в зависимости от модели, а также различные модульные интерфейсы, включая USB, последовательный порт, CAN, I2C и GPIO.
Они поддерживают полезную нагрузку, включая лазерные дальномеры, HD-камеры, радарные высотомеры, транспондеры и дополнительные датчики.
Диапазон входного напряжения от 5 до 30 В, в зависимости от модели, а также поддержка батареи и функции мониторинга.

Три компьютера серии os отличаются по размеру, весу, интерфейсам, доступным радиостанциям и другим функциям, но достаточно похожи, так что мы составили общую таблицу характеристик (см. Ниже).
Вот три вида компьютеров с высоты птичьего полета:

  • osNanoPilot - osNanoPilot, разработанный для небольших самолетов и самолетов VTOL (с вертикальным взлетом и посадкой), требующих компактных габаритов, небольшого веса и более низкой цены, весит 32 грамма и имеет размеры всего 2,65 x 1,15 x 0,8 дюйма.
    Компьютер использует одноранговые модемы Digi FHSS (с расширенным спектром со скачкообразной перестройкой частоты) и включает восемь сервоинтерфейсов на основе ШИМ.
    OsNanoPilot ограничен отдельными портами интерфейсов USB, I2C и CAN, а также 14-разрядным аналоговым GPIO и двумя последовательными портами.
  • osFlexPilot - osFlexPilot - единственный компьютер серии os с экранированным алюминиевым корпусом EMS, который увеличивает вес до 200 грамм.
    Почти вдвое больше, чем у osNanoPilot, osFlexPilot аналогичным образом обслуживает самолеты с фиксированным крылом и VTOL.
    OsFlexPilot доступен с RF монолитными или микротвердыми модемами и предлагает восемь ШИМ-серво выходов.
    Его более обширный ввод / вывод включает до двух USB-хостов, до четырех последовательных портов, а также SPI, I2C, CAN и GPIO.
  • osFlexQuad - это единственная модель, которая поддерживает много-роторные транспортные средства, включая четырех-, шестигранные и восьмикоординатные, а также поддерживает нестандартные конфигурации транспортных средств.
    Вместо использования ШИМ-выходов он использует высокоскоростные RC-сервоинтерфейсы, а также предоставляет цифровые ESC (электронные регуляторы скорости).
    Приемник RC может быть подключен к автопилоту, что позволяет осуществлять ручное управление.
    Автопилот предлагает выбор модемов ближнего радиуса действия XBee или Microhard дальнего радиуса действия, причем последний предлагает радиус действия до 60 километров.

На компьютерах установлено предустановленное программное обеспечение для управления полетом и полета, основанное на платформе AirwareOS на базе Linux.
По словам представителей компании, программное обеспечение предоставляется на условиях бесплатной лицензии, которая позволяет модифицировать, расширять стороннее программное обеспечение и включать его в собственные продукты.
Программное обеспечение на основе Linux написано на C ++ и предоставляет единый аппаратно-независимый API Unified Autopilot Interface (UAI) для решения INS / GPS, состояния системы, данных датчиков, исполнительных механизмов, радиосвязи каналов данных и полезных нагрузок.

Другие инструменты и сервисы разработки включают в себя HiL (аппаратное тестирование) и инструменты летного тестирования, включая отладку, регистрацию данных и отказоустойчивые механизмы.
Индивидуальные производственные услуги также доступны.

Характеристики

Технические характеристики, перечисленные для компьютеров с автопилотом серии os - osNanoPilot, osFlexPilot и osFlexQuad - включают в себя:

  • Процессор - процессор 1 ГГц
  • Память - 512 МБ ОЗУ
  • Память - слот для SD с 8 ГБ картой
  • Беспроводная сеть:
    • osNanoPilot - поддерживает модемы Digi FHSS;
      868/900/920 МГц, 2,4 ГГц;
      связь до 156 кбит / с;
      дальность видимости до 14 км;
      поддержка ячеистой сети
    • osFlexPilot - монолитный радиочастотный модем или модем Microhard (IP-радио дополнительно);
      900 МГц, 2,4 ГГц, военная частота;
      соединение со скоростью до 1,2 Мбит / с;
      дальность видимости до 60 км;
      поддержка сетки и TDMA
    • osFlexQuad - Digi XBee или нано-модем Microhard;
      нелицензионная частота
      имеется в наличии;
      дальность видимости до 60 км;
      поддержка сетки
  • GPS / INS с данными по воздуху:
    • GPS-приемник с 5 Гц PVT и WAAS
    • Расширенный фильтр Калмана на основе
    • Триаксиальные гироскопы MEMS 2000 ° / сек
    • Трехосевые акселерометры MEMS 12 г
    • Трехосевой магнитометр 8 гаусс
    • Датчики статического и динамического давления
  • I / O:
    • USB-хост - 1x (Nano, FlexQuad);
      до 2х (FlexPilot)
    • Последовательный (выбор RS-232, RS-422, RS-485, I2C, TTL UART) до 4х, кроме Nano (до 2х)
    • I2C
    • CAN 2.0B
    • SPI (только FlexPilot)
    • GPIO (14-битный аналоговый вход) - «несколько» GPIO или 4x (FlexQuad)
  • Интерфейс RC Servo:
    • 8 выходов PWM и 1 разъем RC RC (Nano, FlexPilot) или 8 разъемов RC RC (FlexQuad)
    • 1 сервопривод RC настраивается для PPM или S.BUS
    • Внешнее или регулируемое серво питание поддерживается на FlexPilot (3 А) и FlexQuad (4 А)
  • Интерфейс ESC (только FlexQuad) - до 8х ESC (электронных регуляторов скорости), доступных через RC-сервоинтерфейс;
    цифровой ESC комм.
    через I2C или CAN на неограниченное количество ESC
  • Другие особенности - дистанционный выключатель питания;
    дистанционный светодиод и кнопка ввода оператора;
    динамик (только FlexQuad);
    Экранированный алюминиевый корпус EMS (только FlexPilot)
  • Мощность:
    • osNanoPilot - 5В-22В;
      идеально подходит для 2,5-элементного Li-Po;
      Импульсный регулятор мощностью 7,5 Вт;
      мониторинг батареи
    • osFlexPilot - 5,5 В-30 В;
      идеально подходит для батарей, 12 В или 28 В систем;
      Импульсный регулятор мощностью 25 Вт;
      переключение входного напряжения на полезную нагрузку (3 А);
      мониторинг батареи
    • osFlexQuad - 5,5–24 В;
      идеально подходит для 2,5-элементного Li-Po;
      33W импульсный регулятор, мониторинг и оценка батареи
  • Вес / размеры (со стандартным радио):
    • osNanoPilot - 32 г;
      2,65 х 1,15 х 0,8 дюйма
    • osFlexPilot - 200 г;
      4,38 х 2,2 х 1,13 дюйма
    • osFlexQuad - 41 г;
      2,65 х 2,65 х 0,8 дюйма
  • Операционная система - Linux (AirwareOS)

Доступность

Доступны компьютеры с автопилотом серии os и платформа для разработки AirwareOS по цене $ 3900 и $ 4500 для моделей с фиксированным крылом osNanoPilot и моделей VTOL;
5500 долл. США на osFlexQuad;
и 6900 долл. США и 7500 долл. США для моделей с фиксированным крылом osFlexQuad и моделей VTOL.
Более подробную информацию можно найти на веб-сайте Airware .