Обзор промышленного квадрокоптера DJI Matrice 300 RTK



DJI представила новый промышленный дрон Matrice 300 RTK. Налегке он способен находиться в воздухе 55 минут, а с максимальной нагрузкой в 2,7 килограмма емкости аккумулятора хватит на 31 минуту. Потенциал беспилотника поистине впечатляет.

Производитель сумел поместить в устройство интеллект, высокую производительность и надежность одновременно. Matrice 300 RTK, как ожидается, станет незаменимым инструментом в таких сферах как поисково-спасательные работы и пожаротушение, обеспечение правопорядка и безопасности, строительство, инспекция ЛЭП, трубопроводов и скважин, а также сможет служить универсальным устройством в сфере развлечения: от съемки захватывающих видов до создания кино.


image

Коротко о новинке от DJI



  • степень защиты IP45 (см. ниже расшифровку) — устойчивость к пыли/дождю/снегу, рабочий температурный диапазон от -20°C до +50°C.
  • полезная нагрузка до 2,7 килограмма
  • два аккумулятора с системой самонагрева, позволяющей расширить диапазон работы дрона до -20 градусов.
  • дублирующиеся системы безопасного полета: 2 × барометра, 2 × компаса, 2 × АКБ, 6 × пар визуальных датчиков и столько же инфракрасных


image

Общая информация о DJI Matrice 300 RTK



Применение

  • Поисково-спасательные операции и и помощь в ЧС;
  • Обеспечение безопасности и правопорядка;
  • Проверка объектов ключевой инфраструктуры;
  • Построение точных 3D-моделей в строительстве;
  • Инспекция ЛЭП, трубопроводов и скважин;
  • Удаленное обследование нефтеплатформ;
  • Создание карты земельного участка.


image

Управление полетом



Два инерциальных измерительных блока (IMU)

Matrice 300 RTK оснащен двумя инерциальными измерительными блоками (IMU). Они широко применяются в авиации, в том числе в БПЛА. Основной задачей служит определение ускорений и угловых положений дрона.

В случае неисправности блока IMU беспилотник не взлетит, а в воздухе это грозит серьезной аварией. Разработчики M300 RTK позаботились об этом вопросе и применили технологию резервирования блока. Иными словами, в случае отказа основного блока в течение 0.2 секунд автоматически происходит активация запасного IMU. Это поможет сохранить стабильность полета и безопасно посадить дрон устройство на землю.

image

Два барометра

Барометр определяет относительную высоту на основе атмосферного давления. Дублирование барометра M300 RTK позволяет беспилотнику переключаться на
резервный барометр в случае отказа основного.

Два компаса

Компас, или магнитометр, дает информацию о курсе полета для БПЛА. Matrice 300 RTK оснащен двумя таковыми, и в данном случае они являются взаимозаменяемыми. Одновременная их работа повышает качество работы, а в случае выхода из строя одного из устройств, второе берет на себя полную функцию контроля полета.

В случае отказа обоих компасов, навигационная RTK система берет на себя функции компаса, определяя стороны света по взаимному положению навигационных антенн.

Два аккумулятора

Matrice 300 RTK оснащен двумя батареями емкостью 274 Вт·ч каждый. По сути, они также являются дублирующими. Если один из аккумуляторов выходит из строя, второй будет способен обеспечить питание для безопасной посадки.

image

Предотвращение столкновений



Matrice 300 RTK максимально защищен от аварий и столкновений. В нем одновременно работают шесть пар визуальных сенсоров для изучения обстановки во всех направлениях в режиме реального времени. Диапазон работы нижнего и верхнего сенсора, которые соответственно направлены вверх и вниз — 0,6 – 30 метров. Остальные четыре смотрят по сторонам, а также вперед и назад. Их рабочий диапазон от 0,7 до 40 метров.

image

Еще есть шесть инфракрасных сенсоров ToF. Они помогают определять расстояние до объекта путем измерения времени прохождения ИК сигнала. А еще инфракрасные датчики обеспечивают определение расстояний в в условиях плохой освещенности. Их рабочий диапазон 0,1 – 8 метров, а угол обзора 30°.

Вспомогательное освещение

Вспомогательные огни установлены сверху и снизу дрона имеют 5-метровое эффективное расстояние. Они могут автоматически включаться в условиях недостаточного освещения для функционирования системы визуальных сенсоров.

image

Два пульта управления Dual Remote Controller

Точнее будет сказать режим двойного управления Matrice 300 RTK. Таким образом управлять полетом могут два оператора одновременно. И в случае потери связи между одним пультом и беспилотником, функция переходит в автоматическом режиме второму пилоту. Это позволит не прекращать производственные задачи. Кроме того, функция полезна для новичков в паре с более опытным оператором.

Технология DJI AirSense

Позволяет оператору быть в курсе внешней ситуации в небе. Извещает об изменении погодных условий (температура воздуха, скорость ветра), а также о наличии опасных объектов для беспилотника: самолеты, вертолеты и другие дроны в радиусе 20 километров. Информация включает в себя точное местоположение объекта, скорость перемещения, курс и высоту. В случае риска столкновения, система дополнительно извещает об этом пилота через приложение.

image

Экстренная посадка

M300 RTK может совершить аварийную посадку с одним отказавшим мотором. Основные элементы управления дроном, такие как восходящие, нисходящие и горизонтальные движения останутся доступны пилоту. Конечно дрон и полезная нагрузка могут быть повреждены во время экстренной посадки, но пилот может приземлиться где-нибудь подальше от людей или зданий, чтобы сохранить их в безопасности.

Степень защиты корпуса — IP45



Ingress Protection Rating (в переводе с английского языка — степень защиты от проникновения) позволяет без труда работать в неблагоприятных погодных условиях. В случае M300 RTK речь идет о защите IP45. Это полная защита от дождя, снега и пыли с рабочим температурным диапазоном от -20°C до +50°C.

Ниже смотрите наглядное обозначение каждой цифры, где первая отвечает за уровень защиты от проникновения посторонних предметов:

image

А вторая — защита от проникновения воды:

image

Полезная нагрузка



Matrice 300 RTK способен вместить в себя сразу пять полезных по функциональности и применению нагрузок. Из них: Zenmuse H20, H20T, XT S, XT2 и Z30. Из них H20 и H20T — гибридные камеры с тепловизором, разработанные специально для промышленного M300 RTK.

image

Первая камера единой сетки Zenmuse H20 оснащена тремя датчиками съемки: основной 20-мегапиксельный модуль с 23-кратным гибридным оптическим зумом и поддержкой 4К/30р, широкоугольным модулем с углом обзора 82,9° — 1/2,3″ 12-Мп для оценки обстановки, и лазерным дальномером, охватывающим расстояния от 3 метров до 1200 метров.


Вторая, более продвинутая модель Zenmuse H20T обладают четырьмя датчиками съемки. Это три указанных выше, как H20, плюс четвертый – радиометрическая термальная камера с разрешением 640 × 512 пикселей для тепловой съёмки. Угол обзора у этого модуля – 40,6°, частота в 30 кадров/с и температурная чувствительность: ≤ 50 мК при f/1,0 (NEDT).


Обе камеры оснащены множеством интеллектуальных режимов для более качественного выполнения промышленных работ. Например, Smart Pin & Track для проведения воздушной разведки. Сюда входит функция PinPoint, которая позволяет отмечать нужный объект в кадре и передавать точные сведения на пульт о его местонахождении; и Smart Track для автоматического обнаружения и слежения за движущимся объектом.

Кроме того, AI-Spot Check позволит собирать данные каждый раз из одного и того же места и в одно и то же время, в зависимости от настройки режима. Интересующий объект можно всегда изменить, указав данные в настройках. А с Waypoints 2.0 можно выстраивать 65 535 путевых точек, поддерживая при этом ряд иных последовательных действий.

Максимальный вес полезной нагрузки на M300 RTK — 2,7 кг. Максимальная взлетная масса — 9 кг. В дополнение стоит сказать, что разработчик обеспечил беспилотник поддержкой полезной нагрузки сторонних разработчиков.

Установка полезной нагрузки



Одновременно на Matrice 300 RTK можно установить три камеры или иного оборудования сторонних производителей. Единственное требование, общий вес не должен превышать 2,7 кг. Имеется вариация установки:

Один подвес снизу

image

Два подвеса снизу

image

Один подвес внизу и один вверху

image

Два подвеса внизу и один вверху

image

Широкоугольная FPV-камера



Встроенная широкоугольная камера FPV с углом обзора 145° и возможностью вести прямую трансляцию в формате 960р на расстоянии до 15 километров. В основном используется в качестве получения информации о полете, техническом состоянии M300 RTK и внешнюю обстановку.

DJI Smart Controller Enterprise



Или пульт дистанционного управления. Разработанный специально для Matrice 300 RTK как коммерческого беспилотного летательного аппарата. 5,5-дюймовый ультраяркий экран, Full HD-дисплей и удобство управления. Работает на основе приложения DJI Pilot, разработанного для промышленных дронов.

Пульт объединил в себе две полезные функции:

Полетная информация в режиме реального времени: положение дрона, высота полета, скорость, состояние аккумулятора, а также внешние данные погоды, скорости и направления ветра и многое другое. Вся информация отображается на экране устройства.


Навигационный дисплей показывает текущее состояние и курс полета, траекторию, точечную информацию полета и проекцию начальной точки. Информация поступает на основной дисплей в режиме реального времени.


image

Коротко об RTK



Real Time Kinematic (RTK), или “кинематика в режиме реального времени”, или по-русски КРВ, – можно по-разному называть данную систему. В целом же она отвечает за получение информации с воздуха. Иными словами, это улучшенная система повышения точности данных, полученных через Глобальную навигационную спутниковую систему (GNSS) – GPS, ГЛОНАСС, GALILEO или COMPASS. Работа RTK осуществляется в режиме онлайн.

Система постоянно передает на пульт управления пилота такие данные как широту, долготу и высоту полета, внешние климатические факторы и сообщает об объектах, которые могут нанести урон вашему устройству.

image

Кроме того, технология позволяют использовать функции автоматического следования по заданному курсу, а также выполнять различные маневры, включая длительное зависание на месте. Что важно, работа RTK осуществляется в режиме онлайн и данные с земли передаются с точностью до сантиметра.

Точность RTK позиционирования (при активном RTK у M300):
1 см + 1 ppm (по горизонтали)
1,5 см + 1 ppm (по вертикали).
Источник: habr.ru