Зачем самолётному БПЛА скорость по воздуху, если есть GPS, и почему датчик врёт на малых значениях.
GPS показывает скорость относительно земли, а подъёмную силу крыло получает от скорости относительно воздуха. При встречном ветре аппарат может стоять над точкой по GPS и уверенно лететь — или идти по земле быстро и при этом сваливаться. Трубка Пито меряет именно ту скорость, по которой считается сваливание.
Спутниковый приёмник показывает скорость относительно земли, а крыло держит подъёмную силу от скорости относительно воздуха. При встречном ветре в десять метров в секунду аппарат может стоять над точкой по GPS и при этом уверенно лететь — или наоборот, идти по земле быстро и при этом сваливаться. Трубка Пито измеряет именно ту скорость, по которой считается сваливание.
Датчик меряет не скорость, а перепад давлений, и переводит его в скорость через квадратный корень. Отсюда главное свойство: на малых скоростях перепад крошечный, и точность датчика там хуже всего. Аппараты со скоростью сваливания в районе десяти метров в секунду требуют датчика с малым диапазоном — широкодиапазонный в этой точке просто шумит.
Точность установки трубки решает не меньше, чем сам датчик. Она должна стоять вне зоны возмущения от винта и фюзеляжа, строго по потоку: перекос в несколько градусов даёт систематическую ошибку, которую прошивка принимает за истину.
Обледенение — отдельный режим отказа. Забитая льдом или водой трубка не показывает ноль, она показывает случайное значение, и автопилот честно ему верит. Подогрев в этом смысле не роскошь, а условие полёта во влажном воздухе при отрицательной температуре.
Калибровку нуля делают перед каждым вылетом в неподвижном воздухе: датчики этого класса дрейфуют от температуры, и не сброшенный ноль превращается в постоянную поправку ко всей полётной скорости.
Значения приведены по данным производителей. Полные характеристики — на карточке позиции.
| № | Модель | Чувствительный элемент | Диапазон | Погрешность | Интерфейс | Масса |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | CUAV MS4525 Airspeed Sensor Pitot TubeCUAV | MS4525 | ±6895 Па | ±0,25 % от диапазона | I2C | 3 г (датчик); 28 г (комплект) |
| 2 | CUAV SKYE 2 Airspeed Sensor De-icing HeatingCUAV | SM5391 | 0–106 м/с | ±1 % от полной шкалы | — | 24,38 г |
| 3 | CUAV SKYE 2 Nano Airspeed Sensor DLVRCUAV | DLVR_L10D | 0-226,8 км/ч | 1% | — | 0,3 кг |
| 4 | Holybro High Precision DroneCAN Airspeed Sensor - DLVRHolybro | DLVR-L10D/L20D | 2500 Па (L10D) или 5000 Па (L20D) | погрешность 1,0 % | — | 38,3 г вместе с трубкой Пито и шлангами |
| 5 | Matek ASPD-4525Matek Systems | MS4525DO | — | — | I²C | — |
| 6 | Matek ASPD-DLVRMatek Systems | DLVR | — | — | I²C | — |
| 7 | Matek ASPD-AUAVMatek Systems | AUAV (динамическое и статическое давление) | — | — | DroneCAN | — |
| 8 | SIYI MS4525 Airspeed SensorSIYI | MS4525 | — | — | I2C | — |
Датчик дифференциального давления MS4525 с трубкой Пито и интерфейсом I2C: диапазон ±6895 Па, погрешность ±0,25 % диапазона, питание 4,7–5,2 В.
Подогреваемый датчик воздушной скорости: обогрев трубки Пито 35 Вт, выход DroneCAN, элемент SM5391, 0–106 м/с, питание 18–68 В.
Измеритель воздушной скорости на элементе DLVR_L10D без подогрева: выход DroneCAN, 0–226,8 км/ч, погрешность 1%, питание 4,75–5,3 В.
DroneCAN-датчик воздушной скорости на элементе DLVR с выбором шкалы: L10D до 226,8 км/ч или L20D до 320 км/ч, погрешность 1,0 %.
Модуль воздушной скорости на элементе MS4525DO с подключением по I²C, поддерживается прошивками ArduPilot и PX4.
Датчик воздушной скорости на элементе DLVR с подключением к автопилоту по I²C, поддерживается прошивками ArduPilot и PX4.
Датчик скоростного напора на элементе AUAV, измеряющем динамическое и статическое давление; выход DroneCAN, поддержка ArduPilot и PX4.
Датчик MS4525 в комплекте с трубкой Пито: подключение по I2C, совместимость с PX4 и ArduPilot.
Пришлите спецификацию или артикул — посмотрим по каждой позиции и ответим с ценой и сроком в течение одного рабочего дня.