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宏旺半导体畅谈eMCP存储芯片与无人机性能的匹配分析

日期: 2019-05-09
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无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”。顾名思义,无人机上无驾驶员,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备,地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

 

无人机包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等类型,人机在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域均有广泛应用。如今,我们经常在很多公园或空旷场所看到有人玩那种小型无人机,大部分都只是为了高空拍摄需求,满足不同的摄影爱好者需求。

宏旺半导体畅谈eMCP存储芯片与无人机性能的匹配分析

无人机的组成部分

 

无人机由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等组成。飞行管理与控制系统,相当于无人机系统的“心脏”部分,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响,对其飞行性能起决定性的作用,无人机机体的核心就是飞行器控制器——主控MCU。

 

MCU也叫单片机,是把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(timer)、USb、A/D转换、uart、plc、dma等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。无人机的主控MCU在无人机飞行系统中地位很重要。

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无人机的MCU作用

 

无人机MCU是飞控子系统的核心,飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统,飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用,我们认为是无人机最核心的技术之一。

 

在无人机工作过程中,IMU感知飞行器在空中的姿态,将数据送给主控处理器MCU。主控处理器MCU将根据用户操作的指令,以及IMU数据,通过飞行算法控制飞行器的稳定运行。由于有大量的数据需要计算,而且需要实时性极高的控制,所以MCU的性能也决定了飞行器是否能够飞得足够稳定、灵活。

 

MCU中的芯片(memory)

 

芯片是MCU中核心零部件,它直接决定了无人机的操控性能、通信能力和处理图像信息的能力。由于无人机具有体积小轻便的特点,对存储芯片的要求也是体积越小越好,对比目前主要的无人机芯片解决方案,无人机中的存储芯片主要运用的是eMCP,eMCP把eMMC和LPDDR进行精密整合封装,具有高度集中化,体积小轻便,适用于小体积的无人机,现在市场无人机主流存储容量选择是4GB+4Gb、8GB+8Gb。

 

ICMAX eMCP产品采用高性能主控,原装NAND Flash晶片及先进的BGA封装工艺把eMMC和LPDDR进行精密整合封装,从而实现小体积内的一体化,大数据后的高效化,智能化,能使无人机更快速地进行数据处理。ICMAX eMCP具有低功耗优势,能提高无人机的续航工作时长。

宏旺半导体畅谈eMCP存储芯片与无人机性能的匹配分析

无人机技术在过去几年中发生了重大变化,目前,国内从事无人机研发的企业接近五十家,但是其中做无人机MCU的微乎其微,关于存储芯片宏旺半导体ICMAX正在努力做到自主化,实现芯片自主。


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