Радиовысотомер Nanoradar NRA 15 Millimeter Wave Radar 100m

Радарные системы > Радары для БПЛА > 24 ГГц Радиовысотомер (Radar altimeter) NRA15

NRA15 - это компактный радар-высотомер K-диапазона, разработанный компанией Hunan Nanoradar Science and Technology Co, Ltd. Он использует диапазон 24 ГГц, имеет такие преимущества, как точность измерения 0.1 м, малый размер, высокую чувствительность, малый вес, простота интеграции и стабильная работа, что удовлетворяет требованиям к применению в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), вертолетах, небольших воздушных суднах и других областях. Его характеристики были признаны многими партнерами.

• Серия: 24 ГГц MMW радар
• Применение: Измерение дальности и предотвращение столкновений в беспилотных летательных аппаратах.
• Особенности: Работает в диапазоне 24 ГГц для обнаружения движущихся целей.
• Адаптируется для лугов и других условий
• С интерфейсом UART
• С точностью измерения 0,1 м
• С диапазоном измерения 100м
• Соответствие RoHS

Ссылки

• White paper on NRA15 millimeter wave radar
• NRA15 millimeter wave radar user manual
• сайт производителя

Комплектация

• 24GHz Altimeter Radar NRA15 - 1 шт

Разница между радиолокационным высотомером mmw и традиционным высотомером.

Высотомеры для БПЛА делятся на высотомеры для измерения абсолютной высоты и высотомеры для измерения относительной высоты. Конкретная классификация приведена в таблице.

Применение высотомеров

Измерение абсолютной высоты - это абсолютная высота по отношению к относительному уровню моря, которая обычно используется для полета БПЛА на большой высоте. Измерение абсолютной высоты в основном включает в себя барометрический альтиметр и GPS-высотомер. Относительное измерение - это относительная высота платформы БПЛА от поверхности Земли. Обычно используется для низковысотных беспилотных платформ, включая ультразвуковой высотомер, лазерный и миллиметроволновой радарный высотомер. Миллиметровый радарный высотомер - это новый тип высотомера для БПЛА. Благодаря таким преимуществам, как прочность, высокая точность, всепогодность и возможность работы в течение всего дня, он становится популярным среди все большего числа производителей БПЛА. В то время как из-за того, что диапазон действия традиционного ультразвукового альтиметра не так велик, и он также имеет плохую способность защиты от помех, они не подходят для местности с растительным покровом. По сравнению с другими типами высотомеров, миллиметроволновый радар в высотомерах для БПЛА обладает незаменимым преимуществом. Он может помочь беспилотным летательным аппаратам в различных условиях местности, особенно играет большую роль в защите растений с помощью беспилотного летательного аппарата

Особенности

Излучая микроволны в форме веера вниз и обнаруживая отражение микроволн, высотомер NRA15 может определить, есть ли под ним препятствие, отправить сигнал об относительной высоте между препятствием и радаром и направить БПЛА для полета на стабильной высоте. Благодаря высокоинтегрированному MMIC, очень низкому энергопотреблению (1,1 Вт), меньшим размерам (100×57×16,5 мм), разрешению по расстоянию 4 см, измерению высоты 30 м и легкой конструкции, NRA15 может решить проблемы применения в БПЛА для защиты растений и экспортно-транспортных БПЛА, к которым предъявляются гораздо более строгие требования по измерению высоты и высокой адаптации к окружающей среде. В настоящее время NRA15 является единственным серийно выпускаемым  высотомером на китайском рынке. Его высокие характеристики высоко оценены нашими партнерами. Для облегчения разработки и тестирования, радар NRA15 оснащен интерфейсом связи UART. По умолчанию скорость интерфейса UART с коммуникациями на уровне платы составляет 115200 бит/с, а целевая частота обновления - 40 Гц. С универсальным внешним интерфейсом, он может быть быстро интегрирован с главным компьютером или другим MCU, чтобы сохранить конфигурацию пользователя.

Технические характеристики

NRA15 использует очень сложный режим модуляции FMCW для точного измерения расстояния до поверхности земли или воды в пределах диапазона измерения

В NRA15 используется передовая интегрированная планарная микрополосковая антенная решетка с 1T1R, которая включает в себя 12 вертикально поляризованных излучающих элементов каждой передающей и приемной антенн. Антенны радара по азимуту и по высоте рассчитаны на узкий луч, с шириной луча около 41° по азимуту (-6дБ), и шириной луча около 37° по углу наклона (-6дБ). Как в передающей, так и в приемной антеннах используется алгоритм Тейлора для синтеза диаграммы направленности антенны с малым боковым лепестком. Низкий уровень боковых лепестков антенны делает радар менее восприимчивым к помехам от наземных помех и цели за пределами основного луча, что может значительно улучшить соотношение сигнал/шум при обнаружении радаром.

Типичный пример применения.

Высотомер в беспилотных летательных аппаратах для защиты растений.
Беспилотный летательный аппарат для защиты растений может управляться дистанционно, чтобы предотвратить воздействие пестицидов на работников, занимающихся опрыскиванием, что может обеспечить безопасность операций по опрыскиванию, а эффективные и быстрые операции сэкономят много рабочей силы и ресурсов. Беспилотный летательный аппарат для защиты растений должен находиться на минимальной фиксированной высоте 1 ~ 2 м от посевов, без ограничений по рельефу и высоте. В зависимости от рельефа местности он может автоматически устанавливать высоту и автоматически избегать препятствий, регулируя высоту. Кроме того, он предъявляет высокие требования к точности измерений (погрешность высоты не превышает ± 10 см), чтобы обеспечить распыление пестицидов на соответствующем расстоянии, для достижения равномерного и эффективного распыления. Традиционные дроны для защиты растений использовали ультразвук в качестве высотомера. Поскольку частота ультразвука обычно составляет около 40 КГц ~ 45 КГц, он легко проникает в растительность и близок к частоте окружающей среды, ультразвуковой высотомер не подходит для глубоких лесов, пахотных земель и других покрытых растительностью местностей. Кроме того, диапазон действия ультразвукового высотомера обычно составляет менее 5 м, поэтому трудно удовлетворить реальные потребности местности. TNRA15 - это высотомер, специально разработанный для беспилотных летательных аппаратов для защиты растений. Благодаря гибкой установке он подходит для всех типов платформ БПЛА. Он может точно определять высоту БПЛА и растительности и передавать данные о БПЛА в систему управления полетом БПЛА через последовательный порт UART, чтобы достичь и поддерживать полет на соответствующей высоте над растительностью, как показано ниже.

Преимущества высотомера NRA15:
1) Высокая точность;
2) Небольшой размер и низкое энергопотребление;
3) Сильная антиинтерференционная способность, легкость интеграции

Заключение

Радиолокационный высотомер NRA15 mmw является наиболее высокопроизводительным изделием среди существующих высотомеров для БПЛА защиты растений. В сложных условиях местности с растительным покровом, особенно на траве или водной поверхности, он может работать непрерывно и стабильно, обеспечивая равномерное распыление пестицидов и другие операции для БПЛА защиты растений. Характеристики продукта были высоко оценены и проверены рядом производителей беспилотных летательных аппаратов. Поэтому он стал стандартной конфигурацией беспилотных летательных аппаратов для защиты растений.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

(1) Вопрос: Что касается угловой точности NRA15?
О: NRA15 - это 24 ГГц радарный высотомер с антенной 1T1R, разработанный компанией Nanoradar. Он не может измерять угол цели. Для радаров с более чем двумя приемными антеннами он способен измерять угол. Кроме того, чем больше у него антенн, тем более высокую точность углового разрешения он может реализовать.
2) Вопрос: При измерении высоты с помощью NRA15, чему он будет подчинён при наличии растительности и грунта? Когда на земле есть вода, он основывается на поверхности земли или на поверхности воды?
О: NRA15 - это ММВ-радар с высокой точностью определения дальности, разработанный компанией Nanoradar. В практическом применении воздушный поток под самолетом велик, если высота менее 3 м, а растительность, скорее всего, будет сдута, поэтому точкой отсчета является поверхность земли или воды. Если самолет поднимается на высоту более 5 м, воздушный поток не влияет на растительность внизу. Если плотность растительности велика, то точкой отсчета должна быть растительность