Cómo elegir la IMU adecuada para un UAV

¿Qué es IMU?

La Unidad de Medición Inercial (IMU) es un dispositivo electrónico que mide la aceleración y rotación utilizando acelerómetros y giróscopos. En los drones, las IMUs trabajan junto con GNSS y otros sensores para estimar con precisión la posición y actitud del vehículo aéreo no tripulado. Se utilizan como sensor de posicionamiento principal en situaciones en las que las señales GNSS son inexistentes o existen interferencias.

Unidad de Medición Inercial en drones

En el sistema del autopiloto del UAV, las IMUs comprenden el conjunto de sensores utilizados en el Sistema de Guía Inercial (INS). Miden y reportan la orientación, velocidad y fuerzas gravitacionales para ayudar a la navegación y control utilizando las mediciones de la IMU en crudo.

La IMU es un componente esencial en el sistema de control de vuelo de drones. Permite que los drones operen y vuelen con el máximo control y estabilidad. Cuando los datos de medición de la IMU en crudo, junto con las mediciones provenientes de otros sensores, se incorporan al filtro de Kalman, generan datos de navegación tales como:

  • Actitud
  • Tasas angulares
  • Velocidad linear
  • Posición

IMU en drones

Cómo elegir la IMU apropiada

Elegir la IMU correcta no es una tarea fácil, son varios los aspectos a tener en cuenta. Algunos de los factores más importantes a considerar a la hora de elegir una IMU son el rendimiento, tecnología subyacente, SWaP (Tamaño, Peso y Potencia) y Coste.

Además, otro factor importante en los UAVs es la robustez de la IMU. En aplicaciones de UAV para situaciones adversas, las vibraciones pueden alcanzar un alto nivel y cambios bruscos de temperatura. Por esta razón, las IMUs en los drones necesitan poseer alta resistencia para poder afrontar con éxito los entornos más exigentes.

Ventajas de elegir la IMU correcta

Los drones necesitan IMUs extremadamente estables y de alto rendimiento. Una IMU con buen rendimiento, resistencia a las vibraciones y estabilidad de temperatura mejorará la operación de vuelo con el dron. Facilitando la precisión de la dirección incluso en situaciones con altas vibraciones.

El Autopiloto Veronte integra algunas de las IMUs de más alto nivel en su categoría. Las tres IMUs integradas incluyen dos tipos de sensores: giroscopios y acelerómetros, ambos con 3 ejes de medición. El Autopiloto Veronte incorpora una IMU triple redundante y un barómetro para una mayor fiabilidad y rendimiento. Además, una de estas IMUs incluye aislamiento mecánico de vibraciones. Mientras que las otras dos vibran con el autopiloto permitiendo modos avanzados de navegación y algunas otras características como la estimación del rotor RMP en helicópteros. Además, para situaciones de extrema seguridad, en Embention tenemos el Veronte 4x, que incorpora 9 IMUs.

En los casos en que se necesita una IMU de alta precisión, el Autopiloto Veronte puede interactuar con sensores externos. El Autopiloto Veronte se ha integrado con éxito con sensores MEMs y FOG IMU de terceros, como VectorNav, iXblue o Inertial Labs, para cumplir con ciertos requisitos del proyecto al denegar GNSS en la navegación con UAV.