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Kameramodule für die Navigation von Drohnen und UAVs

Zuverlässige Bildverarbeitung für die Drohnennavigation, die eine präzise Positionsbestimmung, Hindernisvermeidung und Entscheidungsfindung in Echtzeit ermöglicht – mit systemfertigen Kameramodulen, die für eine schnelle Integration ausgelegt sind.

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Zuverlässige Navigation beginnt mit konsistenten Bilddaten. Die FSM:GO-Kameramodule sind systemfähige Bildgebungslösungen für Drohnenhersteller und UAV-Systemintegratoren, die unter realen Bedingungen – einschließlich Umgebungen ohne GPS-Empfang – auf eine vorhersehbare Leistung angewiesen sind.

Jedes Modul vereint einen validierten Sensor, eine darauf abgestimmte Optik und optimierte Treiber, um eine stabile Bildqualität für die Positionsbestimmung, die Hindernisvermeidung und die Entscheidungsfindung in Echtzeit zu gewährleisten.

Um eine präzise Positionierung zu gewährleisten, können FSM:GO-Module mit einer geometrischen Kalibrierung geliefert werden, die Linsenverzerrungen korrigiert und eine konsistente Kamerageometrie sicherstellt. Dies verbessert die Merkmalsverfolgung und die Genauigkeit der visuellen Positionierung und reduziert gleichzeitig den Kalibrierungsaufwand auf Systemebene.

Für die Hochgeschwindigkeitsnavigation beseitigen Global-Shutter-Optionen wie FSM:GO IMX900 Bewegungsverzerrungen und ermöglichen eine präzise Objektverfolgung. In Kombination mit einer hohen Empfindlichkeit bei schlechten Lichtverhältnissen gewährleisten diese Module Zuverlässigkeit unter wechselnden Lichtbedingungen und in dynamischen Flugszenarien.

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Warum ein Global-Shutter für eine zuverlässige Drohnennavigation erforderlich ist

Eine zuverlässige UAV-Navigation hängt von schnellen, konsistenten Bilddaten ab, die auch unter wechselnden Umgebungs- und Flugbedingungen gewährleistet sind. Die FSM:GO-Kameramodule bieten optimierte Bildverarbeitungsabläufe, geprüfte Optik und Unterstützung bei der geometrischen Kalibrierung, um die visuelle Positionierung, die Hindernisvermeidung und die Leistung der autonomen Navigation zu verbessern.

Rolling-Shutter-Effekt – was SLAM empfängt

Problem

Jede Zeile wurde zu einem anderen Zeitpunkt erfasst

Schnelle Bewegung = Verschiebung der Merkmalspositionen zwischen den Zeilen

Der SLAM-Algorithmus erhält geometrisch inkonsistente Daten

Die Positionsschätzung schwankt und springt – die Genauigkeit der Wegpunkte leidet darunter

Eine Desynchronisation der Rolling-Shutter-Zeile führt zu einer messbaren Verschiebung der Merkmale. Bei Reisegeschwindigkeit verringert dies die Genauigkeit der visuellen Odometrie. Bei hohen oder agilen Geschwindigkeiten wird die Positionsschätzung für enge Abstände zu ungenau.

Global Shutter – was SLAM empfängt

Problem

Alle Zeilen werden gleichzeitig zum Zeitpunkt t=0 erfasst

Die Positionen der Merkmale sind über das gesamte Bild hinweg geometrisch genau

Der SLAM-Algorithmus arbeitet in jedem Bild mit konsistenten Daten

Die Posenschätzung stimmt mit der tatsächlichen Position überein – die Navigation bleibt auf Kurs

Die Position der Drohne wird anhand geometrisch konsistenter Daten berechnet. Zuverlässig bei allen Flugprofilen: Schwebeflug, Reiseflug, Schnellflug und wendiger Flug.

Interactive simulation

GPS-Denied Navigation - Where Does Rolling Shutter Think You Are?

Rolling shutter can distort frame geometry during motion and vibration. In visual SLAM, those distorted feature measurements can increase drift, reduce trajectory stability, and in severe cases cause position jumps or re-localization errors.

RS position error 0.0 m

GS position error ~0 m

RS nav status -

GS nav status On track

Low vibration, clear sight lines. Rolling shutter adds small position noise - the estimate stays close to the true path, but waypoint precision is measurably reduced. Global shutter holds the reference track.

Technical detail - how sensor type affects precision

Interactive simulation

SLAM Visual Odometry - Pose Drift Simulation

Diese Simulation veranschaulicht, welche Daten SLAM-Algorithmen während des Drohnenflugs von den einzelnen Sensortypen erhalten. Die Rolling-Shutter-Auslesung verzerrt die Geometrie der Szene – vertikale Strukturen neigen sich und die Positionen von Merkmalen verschieben sich, sodass die berechnete Lage vom tatsächlichen Verlauf abweicht. Der Global-Shutter liefert bildkonsistente Daten und sorgt dafür, dass die Lageschätzung auf Kurs bleibt.

Flight speed

Vibration

Rolling shutter - what SLAM sees Skew distortion

Vertical skew0px

Feature displacement0px

Frame quality-

Global shutter - what SLAM sees Stable frame

Vertical skew0px

Feature displacement0px

Frame qualityAccurate

Pose deviation - estimated path around true path Live chart

RS pose error0.00 m

GS pose error~0 m

Elapsed0.0 s

Nav precision-

System consequence: Select a flight speed and vibration level to see how sensor type affects SLAM positioning precision.

Empfindlichkeit bei schlechten Lichtverhältnissen

Die Navigation geht weiter, auch wenn das Licht ausgeht

Herkömmliche Kameramodule verlieren in Umgebungen mit schlechten Lichtverhältnissen – unter Tage, in Innenräumen, in der Dämmerung oder bei Tunnelinspektionen – an Zuverlässigkeit bei der Objektverfolgung. Eine hohe Kameraempfindlichkeit erweitert den Einsatzbereich, ohne dass zusätzliche Beleuchtungsgeräte erforderlich sind.

Flug in Innenräumen und in engen Räumen

Lagerhallen, Tunnel, Innenräume von Gebäuden. Dank der hohen Empfindlichkeit des FSM:GO IMX900 funktioniert die Objekterkennung auch bei spärlichem Umgebungslicht.

Einsätze in der Dämmerung

Bei niedrigen Sonnenwinkeln nimmt die Lichtintensität rasch ab. Dank der hohen Empfindlichkeit wird eine zuverlässige Objektverfolgung über den gesamten Flugzeitraum hinweg gewährleistet, ohne dass die Belichtungsparameter geändert werden müssen.

Keine zusätzliche Beleuchtung

Mehr nutzbare Bilddetails bei gleichen Belichtungseinstellungen – erweitert den Einsatz bei schlechten Lichtverhältnissen ohne integrierte Beleuchtungskomponenten, wodurch Gewicht und Strom eingespart werden.

Kompatibilität mit der Multisensor-Fusion

Kameradaten werden mit Tiefensensoren, IMU und LiDAR kombiniert, um robuste Navigationsabläufe zu schaffen, die die Lokalisierung auch bei wechselnden Lichtverhältnissen gewährleisten.

Interactive simulation

Kameraempfindlichkeit – Objekterkennung bei schlechten Lichtverhältnissen

Wechseln Sie zwischen der Standard- und der erweiterten Kameraempfindlichkeit, um zu sehen, wie sich die Erkennung von Merkmalspunkten in einer Szene mit weniger als 1 Lux verändert – bei gleicher Belichtung und ohne zusätzliche Beleuchtung. Unter nahezu dunklen Bedingungen sorgen mehr verwertbare Merkmale für eine stabilere visuelle Odometrie, eine präzisere Verfolgung und eine zuverlässigere Navigation bei eingeschränkter Lichtverfügbarkeit.

Indoor corridor - sub-1 lux ambient - feature point detection

Scene lighting Near-dark (<1 lux)

Feature points -

Feature tracking -

Einsätze ohne GPS-Zugang

Wenn die Satellitenverbindung unterbrochen wird, wird der Flug anhand der visuellen Navigation fortgesetzt

Eine Unterbrechung der GPS-Verbindung kann umweltbedingt, behördlich bedingt oder durch feindliche Einwirkung verursacht sein. In jedem Fall muss das System unverzüglich auf optische Ortung umschalten. Die Qualität dieses Übergangs hängt vollständig von der Kamera ab.

01 – Umwelt

Einsätze in städtischen Gebieten und in Innenräumen

Gebäudeinnenräume, unterirdische Infrastruktur, dichte städtische Straßenschluchten und Parkhäuser blockieren oder schwächen GPS-Signale ab. Die visuelle Navigation wird zum primären Ortungssystem für den gesamten Flugbereich.

02 – Rechtliche Rahmenbedingungen

BVLOS im gesperrten Luftraum

Einsätze außerhalb der Sichtlinie in kontrollierten Umgebungen erfordern zunehmend eine autonome Positionsbestimmung, die unabhängig von externer Infrastruktur ist. Die visuelle Odometrie in Kombination mit einer bordseitigen Kartierung gewährleistet die erforderliche Zuverlässigkeit ohne bodengestützte Leuchtfeuer.

03 – Adversarial

Stör- und Spoofing-Resilienz

Systeme, die für regulierte und sensible Umgebungen konzipiert sind, erfordern eine Navigation, die nicht durch Funkstörungen beeinträchtigt werden darf. Die optische visuelle Positionsbestimmung mithilfe eines hochpräzisen Kameramoduls bietet eine Ausfallsicherheit, die satellitenabhängige Systeme nicht erreichen können.

In all three scenarios

In allen drei Szenarien wechselt das System zur visuellen Odometrie. Verfügt diese Kamera über einen Rolling-Shutter-Effekt, verschlechtern sich die Positionsschätzungen unter genau jenen Flugbedingungen – Geschwindigkeit, Vibrationen, Manöver –, unter denen Einsätze ohne GPS-Signal die höchsten Anforderungen stellen. Ein Global-Shutter-Effekt beseitigt diese Abhängigkeit von ruhigen Flugbedingungen, um die Navigationsgenauigkeit aufrechtzuerhalten.

Das Modul

FSM:GO IMX900 – Navigationskameramodul

Vom Evaluierungskit bis zum Serieneinsatz

Der FSM:GO IMX900 ist bei Mouser Electronics zur sofortigen Evaluierung erhältlich – ein Kundenkonto ist nicht erforderlich, der Versand erfolgt innerhalb der üblichen Lieferzeiten für Elektronikprodukte. Anschließend bietet der technische Support von FRAMOS umfassende Unterstützung, die vom Einrichten des Treibers über die geometrische Kalibrierung bis hin zur Serienfertigung reicht.

Wählen Sie ein Kameramodul zur Evaluierung aus und bestellen Sie es

Auf Lager, keine Registrierung erforderlich. Versand innerhalb der üblichen Lieferzeit für Elektronikartikel. Wird mit montierter Linse und anschlussfertigem Stecker geliefert.

Den Open-Source-Treiber flashen

Auf GitHub gehostete Treiber für Jetson, NXP, Qualcomm und Raspberry Pi. Anhand von Referenzkonfigurationen getestet. Es sind keine benutzerdefinierten Kernel-Patches erforderlich.

Validieren Sie dies in Ihrem Navigationsstapel

Stellen Sie eine Verbindung zu Ihrem SLAM-Framework her (ORB-SLAM3, OpenVINS oder ein benutzerdefiniertes Framework). Verwenden Sie die mitgelieferten Kalibrierungsparameter oder fordern Sie eine benutzerdefinierte Kalibrierung bei FRAMOS an.

Geometrische Kalibrierung anfordern (optional)

FRAMOS bietet Kalibrierungsdienstleistungen für einzelne Module sowie für Stereosysteme an. Die Kalibrierungsdaten werden in den gängigen, mit OpenCV und ROS kompatiblen Formaten bereitgestellt.

Skalierung auf Produktionsmengen

Fordern Sie ein Angebot für Mengenrabatte, kundenspezifische Linsenkombinationen, Unterstützung bei der mechanischen Integration sowie SLA-Dokumentation für regulierte Einsatzszenarien an.

Nutzlast- und FPV-Module zur Vervollständigung Ihres UAV-Systems

The same FSM:GO platform extends across the full UAV mission - pair navigation with 4K payload imaging and ultra-wide FPV from a single validated ecosystem.

UAV Payload

FSM:UAV-PAY - Payload Camera Module

High-resolution 4K imaging for inspection, mapping, and precision agriculture. Built on the IMX678 with STARVIS 2 low-light performance.

View module

UAV FPV

FSM:UAV-FPV - First-Person View Camera Module

Ultra-wide 185° field of view for real-time pilot awareness, tight-space flight, and obstacle-rich environments.

View module

Sind Sie bereit für die Integration?

Sprechen Sie mit unseren UAV-Bildverarbeitungsingenieuren. Besprechen Sie Ihre Plattform, Ihr Flugprofil und Ihre Integrationsanforderungen – wir unterstützen Sie bei der Validierung des Moduls für Ihren Navigationsstack.

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FSM:GO IMX900 Navigationsmodul mit Global-Shutter – bei Mouser vorrätig

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Nach Auflösung

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Warum ein Global-Shutter für eine zuverlässige Drohnennavigation erforderlich ist

GPS-Denied Navigation - Where Does Rolling Shutter Think You Are?

SLAM Visual Odometry - Pose Drift Simulation

Die Navigation geht weiter, auch wenn das Licht ausgeht

Kameraempfindlichkeit – Objekterkennung bei schlechten Lichtverhältnissen

Wenn die Satellitenverbindung unterbrochen wird, wird der Flug anhand der visuellen Navigation fortgesetzt

Einsätze in städtischen Gebieten und in Innenräumen

BVLOS im gesperrten Luftraum

Stör- und Spoofing-Resilienz

FSM:GO IMX900 – Navigationskameramodul

Vom Evaluierungskit bis zum Serieneinsatz

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Den Open-Source-Treiber flashen

Validieren Sie dies in Ihrem Navigationsstapel

Geometrische Kalibrierung anfordern (optional)

Skalierung auf Produktionsmengen

Nutzlast- und FPV-Module zur Vervollständigung Ihres UAV-Systems

FSM:UAV-PAY - Payload Camera Module

FSM:UAV-FPV - First-Person View Camera Module

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