Приложения

В схеме сброса STM32, показанной на рисунке 1, переключающий диод обычно подключается параллельно резисторному выводу RC-цепи сброса. Основная функция этого диода — ускорение разряда конденсатора.Рисунок 1. Схема сброса STM32.Рисунок 2. Путь разряда схемы сброса STM32.В RC-цепи сброса разрядный диод незаменим, его основная функция — быстрый разряд. При отключении питания или кратковременном отключении питания из-за помех заряд, накопленный в конденсаторе, должен быть высвобожден по какому-либо пути для обеспечения корректного сброса при следующем включении питания. Без диода, когда импульс помех при отключении питания узкий, конденсатор разряжается через резистор R1, имеющий большое сопротивление, что приводит к низкой скорости разряда. RC-цепь не может полностью разрядиться в момент отключения питания, и система не может автоматически перезагрузиться при восстановлении питания. Кратковременные помехи при отключении питания могут привести к остановке нормальной работы программы, вызывая нестабильное поведение программы или попадание в бесконечный цикл. Добавление диода обеспечивает быстрый путь разряда для конденсатора. Благодаря очень низкому сопротивлению в открытом состоянии диода, как показано на схеме разряда цепи сброса STM32 на рисунке 2, заряд в конденсаторе C1 быстро разряжается через диод D1, обеспечивая стабильность и надежность цепи сброса. При отключении питания конденсатор быстро разряжается на землю через диод. После восстановления электропитания конденсатор полностью разряжен и может немедленно начать процесс зарядки, запуская операцию сброса. Этот быстрый процесс разрядки гарантирует, что схема сброса сможет быстро вернуться в исходное состояние после отключения электроэнергии или сбоя в электроснабжении.

В эпоху стремительно развивающейся современной войны точная и надежная автономная ориентация стала критически важным фактором успеха на поле боя. В условиях все более сложной электромагнитной обстановки и серьезной проблемы, связанной с помехами, которые представляют собой уязвимые для спутниковых навигационных систем, оптоволоконный гироскоп (FOG) для определения направления, благодаря своим превосходным техническим характеристикам, предлагает новое эталонное решение для различных военных платформ, значительно повышая их боевую адаптивность и способность к выживанию на поле боя в экстремально суровых условиях. Прибор для определения направления на север NF3000 FOG, выпущенный компанией Micro-Magic Inc., объединяет высокоточный волоконно-оптический гироскоп и инерциальный измерительный блок (IMU), оснащенный прецизионным механизмом индексации и усовершенствованной системой управления расчетами. Он обеспечивает превосходную точность определения направления на север — ≤ 0,1° сек.ψДостигнута цель, и полный автономный процесс определения направления на север может быть завершен в течение 3 минут. Этот показатель производительности достиг международного передового уровня. Широкий диапазон рабочих широт охватывает от -70° до +70°, а сверхширокий диапазон рабочих температур гарантирует стабильную и надежную работу оборудования в большинстве регионов мира и в экстремальных погодных условиях. При проектировании NF3000 были учтены все строгие требования боевых условий. Изысканная конструкция позволяет легко интегрировать его в различное военное оборудование, а низкое энергопотребление является его отличительной чертой. ≤Мощность 50 Вт значительно повышает применимость системы на поле боя и ее боеспособность в условиях длительных боевых действий. Оснащенный оборудованием OLED-дисплей высокого разрешения может отображать ключевые данные, такие как азимут, угол крена и угол тангажа, в режиме реального времени, а также выдавать точные результаты измерений через высокоскоростной интерфейс RS-422, обеспечивая своевременную и надежную поддержку боевой системы информацией об азимуте и положении. В экстремальных условиях поля боя, где спутниковая навигация ограничена или полностью неэффективна, NF3000 демонстрирует уникальную боевую ценность. Его полностью автономная функция определения направления на север не зависит от каких-либо внешних сигналов, обеспечивая устойчивую и стабильную точку опоры для систем управления и контроля, высокоточной огневой мощи и разведывательного оборудования на поле боя. Высокоточная функция измерения ориентации также обеспечивается NF3000. ≤ 0.1° и измерение в полном диапазоне от 0° до 360° Оборудование обеспечивает сохранение точной ориентации различных боевых платформ в условиях сложного рельефа местности. Особого внимания заслуживает быстрое время запуска NF3000. ≤30 секунд — это полностью соответствует строгим требованиям к быстрой реакции на современных полях сражений. Прочная механическая конструкция и прецизионные монтажные интерфейсы, проверенные в ходе тщательных испытаний на адаптивность к условиям окружающей среды, обеспечивают долговременную эксплуатационную стабильность в суровых условиях, включая сильные удары и вибрацию. Система использует надежную архитектуру электрического соединения, включающую выделенные интерфейсы питания и связи, что гарантирует целостность сигнала даже в сложных электромагнитных условиях. Северный искатель NF3000 FOG, благодаря своим выдающимся характеристикам, обеспечивает точную и надежную автономную ориентацию для различных боевых платформ, гарантируя боевую эффективность в сложных электромагнитных условиях. Быстрый отклик, стабильные и надежные характеристики позволяют военной технике поддерживать точные боевые возможности даже в условиях ограниченной спутниковой навигации, обеспечивая надежную техническую поддержку для повышения общей боевой эффективности.

При проектировании схем импульсных источников питания обычно рассчитывают пульсации на выходе по следующей формуле:Если используется многослойный керамический конденсатор (MLCC), его эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) пренебрежимо мало из-за его очень низкого значения. Поэтому, исходя из входного/выходного напряжения, частоты переключения и целевого уровня пульсаций, емкость можно рассчитать по следующей формуле:Однако значение емкости, рассчитанное по приведенной выше формуле, привело к большей пульсации выходного сигнала во время реальных испытаний. Почему так происходит? Это связано с тем, что многослойные керамические конденсаторы (MLCC) имеют характеристику смещения постоянного тока: подача постоянного напряжения на конденсатор уменьшает его емкость. На рисунке 1 ниже показана характеристика постоянного смещения конденсатора Murata 22 мкФ/10 В.Рисунок 1Как видно, при подаче на конденсатор постоянного напряжения 5 В его емкость уменьшается примерно до 50% от первоначального значения. Характеристика постоянного смещения многослойных керамических конденсаторов очень выражена; чем больше емкость, тем быстрее она уменьшается с увеличением напряжения, что необходимо учитывать при проектировании схем. В целом, характеристики постоянного смещения многослойных керамических конденсаторов имеют следующие особенности: ① Чем больше емкость, тем более выражена характеристика смещения; емкость уменьшается сильнее с увеличением напряжения. ② Для конденсаторов с одинаковой емкостью, но разным номинальным напряжением, уменьшение емкости происходит примерно одинаково при одинаковом напряжении (нет конденсатора с высоким номинальным напряжением, у которого уменьшение емкости было бы меньше). ③ Для конденсаторов с одинаковой емкостью и номинальным напряжением, чем больше корпус, тем медленнее уменьшается емкость. Снижение емкости многослойных керамических конденсаторов (MLCC) — это объективная реальность. Проектирование должно основываться на емкости при фактическом напряжении смещения, а не на номинальной емкости. Например, если для схемы требуется конденсатор 10 мкФ, и выбран многослойный керамический конденсатор типа X7R (рассчитанный на 10 В), при фактическом напряжении смещения 5 В (при котором емкость снижается примерно на 50%), то два конденсатора с номинальной емкостью 10 мкФ следует соединить параллельно, чтобы обеспечить соответствие фактической емкости требуемым параметрам.

 Недавно компания Micro-Magic Inc., поставщик решений в области инерциальных технологий, официально представила новое поколение кольцевых лазерных гироскопов. Выпуск этой серии продуктов, представляющей собой новый шедевр для стратегической навигации и высокоточных инерциальных измерений, знаменует собой еще один крупный прорыв компании в области высокоточных и надежных инерциальных датчиков, призванный удовлетворить растущий спрос на стратегическую навигацию в аэрокосмической, оборонной, высокотехнологичной промышленности и других отраслях. Продукция серии GR RLG сочетает в себе передовые лазерно-оптические технологии и отработанные процессы контроля температуры, обеспечивая высокую стабильность, широкий динамический диапазон и превосходную помехоустойчивость. Она обладает такими преимуществами, как быстрый запуск и стабильный пропорциональный коэффициент, а также способна поддерживать стабильную выходную мощность даже в экстремальных температурах (-40℃ до +70℃) и условиях сильной вибрации. Она не только отвечает строгим требованиям традиционных инерциальных навигационных систем к точности и надежности, но и обеспечивает надежное определение углового движения для нового поколения высокодинамичных платформ. В стратегических навигационных приложениях, таких как беспилотные летательные аппараты большой дальности полета, системы управления ориентацией спутников, инерциальные навигационные системы кораблей и системы наведения ракет, изделия серии GR RLG, благодаря низкой ошибке нулевого смещения и высокой повторяемости, могут эффективно повысить точность автономной навигации и управления ориентацией системы в сложных условиях. В то же время, компактная конструкция и легкий корпус делают их идеально подходящими для высокоинтегрированных платформ с ограниченным пространством. В рамках серии GR были выпущены четыре продукта (G-R30, G-R50, G-R70, G-R90), отличающиеся различными показателями производительности и предназначенные для удовлетворения потребностей клиентов в различных сценариях применения.Технический директор Micro-Magic заявил: «Серия GR RLG — это не просто продукт, это наш ответ, основанный на глубоком понимании задач клиентов в стратегических приложениях. Мы твердо убеждены, что благодаря своей превосходной точности, высокой адаптивности к условиям окружающей среды и исключительной надежности продукция серии GR станет одним из самых надежных ключевых компонентов для наших партнеров в продвижении инноваций в высокотехнологичных навигационных и автономных системах».

В понижающем импульсном преобразователе теоретический пиковый ток, который может выдержать силовой индуктор, равен I.Л,ПК=(1+r/2)×IВНЕЭто является основой для определения минимального значения номинального тока или тока насыщения силового индуктора. Фактическое значение выбора должно быть больше теоретического значения пикового тока.После определения значения индуктивности и других параметров силового индуктора, фактический пиковый ток индуктора равен I.пик = Явне,max + ∆I_L/2 (где ∆I_L — фактический пульсирующий ток на индукторе после определения значения индуктивности).Формула для расчета минимального значения силового индуктора в понижающем преобразователе выглядит следующим образом:Где VИН,МАКС — максимальное входное напряжение, которое должна поддерживать схема понижающего преобразователя, В.ВНЕ — типичное выходное напряжение, FSW — частота переключения, IВЫХОД, МАКС. — это максимальный ток нагрузки, который необходимо поддерживать, а r — коэффициент пульсации тока, который обычно устанавливается в диапазоне 0,3–0,5.Приведенная выше формула является основой для определения минимального значения индуктивности мощности в понижающем преобразователе BUCK. Фактическое значение не должно быть меньше теоретически рассчитанного; в противном случае фактический пульсирующий ток и другие параметры в цепи не будут соответствовать целевым значениям, указанным в проектных требованиях.Преобразовав приведенную выше формулу, мы получаем формулу для расчета минимального значения индуктивности мощности, как показано ниже:Таким образом, видно, что входное напряжение VIN прямо пропорционально индуктивности L; чем больше входное напряжение (максимальное входное напряжение, которое необходимо поддерживать, равно V), тем больше напряжение на входе.ИН,МАКСЧем больше требуемая индуктивность, тем выше значение .Если разработанная схема понижающего преобразователя должна поддерживать только типичное значение входного напряжения V.ВИН,ТИПТо есть, если входное напряжение является фиксированным значением, то для расчета упомянутой выше индуктивности минимальной мощности также можно использовать V.ВИН,ТИП.

В областях инерциальной навигации, аэрокосмической отрасли и высокоточных промышленных измерений высокоточная и синхронизированная передача физических сигналов является основой обеспечения производительности системы. 32-битная высокоточная схема аналого-цифрового преобразования, специально разработанная для акселерометров и представленная компанией Micro-Magic Inc., является ключевым компонентом, адаптированным для таких высокотехнологичных приложений. Благодаря своей исключительной производительности и гибкой архитектуре она обеспечивает прочную основу для создания надежных высокоточных систем сбора сигналов инерциальной навигации. Главное преимущество этой платы АЦП заключается в исключительно высокой точности и стабильности измерений. Поддерживая диапазон входного тока ±50 мА и 32-битную АЦП-трансформацию, она может точно фиксировать мельчайшие изменения тока, выдаваемые акселерометрами. В полном диапазоне рабочих температур (-40°C до +70°C) коэффициент нулевой температуры составляет менее ±2 нА/°C, а коэффициент масштабирования температуры ниже 3,0 ppm/°C. Это означает, что система может поддерживать чрезвычайно низкий дрейф измерений даже при сложных колебаниях температуры окружающей среды, обеспечивая долговременную точность в навигационных решениях. Кроме того, изделие отличается сверхвысокой стабильностью: стабильность нулевой точки и стабильность масштабирования достигают уровней нА и ppm соответственно, гарантируя повторяемость и надежность выходных данных при эффективном снижении уровня шума системы. Инерциальные навигационные системы требуют чрезвычайно строгой синхронизации многоосевых данных. Эта плата АЦП обеспечивает точное решение для синхронизации, гарантирующее пространственно-временную согласованность данных:Внутренний/внешний режим синхронизации: переключение между ними осуществляется гибко в соответствии с инструкциями системы. В режиме внутренней синхронизации плата автоматически генерирует тактовый сигнал выборки; в режиме внешней синхронизации сигналы дифференциальной синхронизации RS422 принимаются от навигационного компьютера для достижения единого времени выборки для всей системы, что полностью исключает ошибки синхронизации между каналами. ⚪Фиксация и запуск: Фиксация значений АЦП всех каналов на спадающем фронте синхронизирующего сигнала гарантирует одновременный захват данных об ускорении и температуре по осям X, Y и Z, обеспечивая пространственно-временную согласованность данных для последующих алгоритмов навигации.Инерциальные навигационные системы требуют чрезвычайно строгой синхронизации многоосевых данных. Эта плата АЦП обеспечивает точное решение для синхронизации, гарантирующее пространственно-временную согласованность данных:⚪  Внутренний/внешний режим синхронизации: переключение между ними осуществляется гибко в соответствии с инструкциями системы. В режиме внутренней синхронизации плата автоматически генерирует тактовый сигнал выборки; в режиме внешней синхронизации сигналы дифференциальной синхронизации RS422 принимаются от навигационного компьютера для достижения единого времени выборки для всей системы, что полностью исключает ошибки синхронизации между каналами.⚪ Фиксация и запуск: Фиксация значений АЦП всех каналов на спадающем фронте синхронизирующего сигнала гарантирует одновременный захват данных об ускорении и температуре по осям X, Y и Z, обеспечивая пространственно-временную согласованность данных для последующих алгоритмов навигации.

Рисунок 1. Топология несинхронного понижающего преобразователя (BUCK).На рисунке 1 показана топология асинхронного понижающего преобразователя (BUCK). Микросхемы асинхронных понижающих преобразователей обычно интегрируют внутри только верхний MOSFET. Между выводом SW и GND необходимо установить диод свободного хода в качестве пути свободного хода для силового индуктора, когда верхний MOSFET выключен.Выбор диода свободного хода должен соответствовать как минимум двум следующим жестким критериям (1)(2) и двум критериям оптимизации (3)(4):(1) Обратное рабочее напряжение VRRM диода свободного хода должно быть равно или больше максимального входного напряжения VIN(max).(2) Прямой ток проводимости IF(AV) диода свободного хода не должен быть меньше Iout(max)*(1-D), где D — коэффициент заполнения понижающего преобразователя, а Iout(max) — максимальный ток нагрузки, который может выдержать понижающий преобразователь. Для более строгого выбора допустимой перегрузки по току диода свободного хода его можно выбрать больше или равным пиковому току на индукторе IOUT+(ΔIL)/2.(3) Чем меньше падение прямого напряжения VF, тем меньше потери мощности, вызванные этим параметром, и тем выше КПД. (4) Чем быстрее скорость переключения из включенного состояния в выключенное (чем меньше время обратного восстановления trr), тем меньше потери обратного восстановления и тем выше КПД, тем лучше.Диоды Шоттки (SBD) идеально подходят для диодов свободного хода благодаря малому падению напряжения в прямом направлении и быстрому времени обратного восстановления (обычно десятки наносекунд или даже несколько наносекунд), что снижает потери мощности в диоде свободного хода.Для проектирования понижающего DC-DC преобразователя с диапазоном входного напряжения постоянного тока 9-36 В, типичным входным напряжением 12 В, выходным напряжением 5 В и максимальной нагрузочной способностью 5 А, был выбран диод Шоттки с обратным рабочим напряжением 40 В и прямым током более 5 А, поскольку его максимальное входное напряжение составляет 36 В. Как показано на рисунке 2, диод Шоттки SS54 имеет обратное рабочее напряжение 40 В, средний выпрямленный ток 5 А и максимальное падение прямого напряжения 0,55 В при прямом токе 5,0 А, что соответствует требованиям схемы.Рисунок 2. Электрические параметры диода Шоттки SS54.При входном напряжении 12 В коэффициент заполнения составляет 5/12, а средний ток, протекающий через диод свободного хода, равен 5,0 А * (1 - 5/12) = 2,917 А. При входном напряжении, максимальном значении 36 В, коэффициент заполнения равен минимуму 5/36, а максимальный средний ток, протекающий через диод свободного хода, равен 5,0 А * (1 - 5/36) = 4,3 А. Как показано на рисунке 3, в примере проектирования схемы TPS54360DDAR в качестве диода свободного хода выбран D3 (SS54).Рисунок 3. Пример схемы TPS54360DDAR. 

В Китае достигнут значительный прогресс в области инерциальных технологий — компания Micro Magic Inc. недавно объявила об успешном применении своей высокопроизводительной инерциальной навигационной системы IF3700 на ведущей в отрасли платформе высокотехнологичных промышленных дронов нового поколения «Tianhang Intelligence». Это сотрудничество знаменует собой всесторонний прорыв по ключевым показателям, таким как адаптивность к сложным условиям и долговременная стабильность, для отечественных высокоточных инерциальных датчиков, обеспечивая ключевую гарантию надежной работы промышленных дронов в сложных условиях.В профессиональных сценариях, таких как проверка электросетей, высотная съемка и аварийная разведка, промышленные дроны часто сталкиваются с серьезными проблемами, такими как сильные электромагнитные помехи, резкие перепады температуры и постоянная вибрация корпуса. Колебания характеристик традиционных датчиков легко приводят к дрейфу позиционирования и нарушению ориентации, что напрямую влияет на безопасность эксплуатации и качество данных. Технический директор компании «Tianhang Intelligence» сказал: «Мы искали датчик, который мог бы обеспечивать стабильное и точное измерение курса и ориентации на протяжении всего цикла миссии, и появление IF3700 стало своевременным». Успешное применение IF3700 обусловлено его выдающимися характеристиками по множеству ключевых параметров, которые напрямую определяют надежность навигационных систем дронов в экстремальных условиях.Система IF3700 использует высокоточный волоконно-оптический гироскоп с замкнутым контуром управления и точностью измерения температуры 0,01°/ч, а также высокоточный кварцевый акселерометр с точностью 20 мкг и функцией автономного компаса. Она обеспечивает точность позиционирования ≤ 0,003° и точность поддержания курса ≤ 0,01°/ч даже в чисто инерциальном режиме, демонстрируя высокую адаптивность к окружающей среде. Одновременно система поддерживает интегрированный инерциальный/спутниковый режим навигации с точностью позиционирования на уровне сантиметров (режим RTK) и точностью определения скорости лучше 0,02 м/с, что эффективно повышает эксплуатационные возможности беспилотных летательных аппаратов в зонах с помехами сигнала GNSS, таких как городские каньоны и лесные массивы. Кроме того, IF3700 обладает широкими возможностями настройки интерфейсов и высокой частотой обновления данных (до 800 Гц), что позволяет гибко взаимодействовать с системами управления полетом, загрузки и наземными станциями, отвечая строгим требованиям к работе в режиме реального времени и интеграции для беспилотных летательных аппаратов промышленного класса.Беспилотник «Tianhang Intelligent», оснащенный инерциальной навигационной системой IF3700, доказал свою эффективность в различных сложных условиях. При проведении топографических работ на сложном плато, даже при слабом сигнале GPS, система IF3700 поддерживала точность траектории полета на уровне сантиметров благодаря стабильной работе, успешно выполняя высокоточное 3D-моделирование. Во время работ по инспекции высоковольтных линий электропередачи, даже в условиях сильного электромагнитного излучения, система IF3700 оставалась полностью невосприимчивой к помехам, обеспечивая надежные и достоверные данные о навигации и ориентации, которые легли в основу автономного предотвращения столкновений с препятствиями и точного зависания. В операциях по доставке аварийных грузов, несмотря на значительные перепады температур во время длительных дневных и ночных миссий, система IF3700 продемонстрировала исключительную температурную стабильность, гарантируя отсутствие ухудшения точности навигации на протяжении всего процесса. Менеджер по продукции компании Micro Magic заявил: «Успех системы IF3700 в секторе высокотехнологичных промышленных дронов — это только начало. Он демонстрирует, что отечественные базовые датчики полностью способны удовлетворить потребности в разработке интеллектуального оборудования. Мы продолжим углублять наши знания в области инерциальных технологий, предоставляя большему количеству беспилотных платформ точное и надежное «сердце восприятия».

В предыдущей статье упоминалось, что для подавления влияния высокочастотного шума в схему выборки тока 4-20 мА необходимо добавить RC-фильтр нижних частот перед выборкой АЦП. Используется схема RC-фильтра нижних частот, показанная на рисунке 1, где R2 равно 1,6 кОм, а C1 равно 0,1 мкФ. Тогда частота среза fc составляет приблизительно 1 кГц.Рисунок 1. RC-фильтр нижних частотВ данном анализе рассматривается его способность подавлять шум с помощью практических расчетов, используя в качестве примеров внутриполосный сигнал частотой 200 Гц и внеполосный шумовой сигнал частотой 5 кГц для расчета его амплитудно-частотной характеристики.Выходной сигнал типичного резисторного делителя показан на рисунке 2.Рисунок 2. Выход резисторного делителя напряжения.RC-фильтр использует эквивалентную структуру, заменяя R2 конденсатором. Сначала заменим R2 на емкостное сопротивление (XC) конденсатора, получив выражение для выходного сигнала RC-делителя напряжения, как показано на рисунке 3: Рисунок 3. Выход резисторно-конденсаторного делителя напряжения.Выражение для емкостного сопротивления конденсатора выглядит следующим образом:Рисунок 4. Выражение для емкостного реактивного сопротивления конденсатора.В приведенном выше примере проектирования R ≈ 1600 Ом и C = 100 нФ. Мы предполагаем, что амплитуда входного сигнала VIN составляет 1 В, и вычисляем амплитуду выходного сигнала VOUT, используя синусоидальную частоту 200 Гц (рисунок 5):Рисунок 5Результаты расчетов на рисунке 5 показывают, что амплитуда сигнала 200 Гц остается практически неизменной, что соответствует ожиданиям сохранения амплитуды сигнала без затухания при одновременном подавлении шума. Далее рассмотрим, как фильтр успешно подавляет шумовую составляющую 5 кГц (рисунок 6).Рисунок 6Результаты расчетов, представленные на рисунке 6, показывают, что амплитуда шума составляет всего около 20% от своего исходного значения, что демонстрирует значительный эффект подавления внеполосного шума.

В сложных и постоянно меняющихся областях промышленности и исследований точность и надежность навигационных систем напрямую определяют успех или неудачу в выполнении задач. Высокоточная волоконно-оптическая инерциальная навигационная система серии IF3900, разработанная компанией Micro-Magic Inc., благодаря своему новаторскому техническому дизайну и исключительной производительности, предлагает инновационные решения для приоритетных сценариев применения, включая аэрокосмическую отрасль, автономное вождение, морские исследования и навигацию беспилотных летательных аппаратов.Изделия серии IF3900 оснащены высокоточными волоконно-оптическими гироскопами с замкнутым контуром управления и высокоточными кварцевыми акселерометрами, а также используют технологию слияния данных от нескольких датчиков для объединения инерциальных измерений с GNSS, обеспечивая долговременную высокоточную интегрированную навигацию. Одновременно с этим, IF3900 обладает возможностями постобработки, позволяющими повысить точность определения курса, ориентации и положения изделия с помощью программного обеспечения. Главное преимущество: идеальное сочетание точности и надежности. 1. Отличается лучшей в отрасли сверхвысокой точностью.Изделия серии IF3900 оснащены высокоточными волоконно-оптическими гироскопами с замкнутым контуром управления и стабильностью нулевого смещения 0,001°/ч, обеспечивающими чрезвычайно низкий дрейф в любых температурных условиях и гарантирующими долговременную стабильность ориентации и курса; встроенный высокоточный кварцевый акселерометр имеет стабильность нулевого смещения до 10 мкг, что позволяет точно определять движение несущего объекта без задержки динамического отклика, что подходит для высокоскоростных и маневренных сценариев; в то же время, благодаря интеграции технологии объединения данных с нескольких датчиков и сочетанию GNSS с данными инерциальных измерений, даже при временной потере спутниковых сигналов сохраняется точность позиционирования на уровне сантиметров за счет чисто инерциальной навигации. 2. Интеллектуальная постобработка выводит производительность на новый уровень.Благодаря поддержке дифференциальных опорных станций и программного обеспечения для постобработки, точность определения курса может достигать 0,002° (среднеквадратичное отклонение) за счет оптимизации алгоритма, а точность позиционирования может быть улучшена до RTK 2 см + 1 ppm, что отвечает высоким требованиям к отслеживанию данных в научной геодезии, геологической разведке и других областях. 3. Гибкая конфигурация и бесшовная интеграцияПоддерживает одно- и двухантенный режимы, многопротокольный вывод (RS232/RS422/CAN/Ethernet/USB), частоту обновления данных до 800 Гц, совместим с программным обеспечением постобработки Novatel и легко интегрируется с существующими системами. Благодаря интеллектуальной компенсации ошибок плеча, смещение между антенной GNSS и центром инерциальной навигации может быть откалибровано одним щелчком мыши, обеспечивая согласованность данных в сложных условиях установки. 4. Прочный и долговечный, не боится трудностей.В результате всесторонних вибрационных испытаний, охватывающих широкополосную случайную вибрацию в диапазоне 20–2000 Гц, многоосевое композитное сканирование частоты и переходный удар (полусинусоидальная волна 11 мс/30g), была подтверждена общая структурная стабильность и функциональная целостность системы в экстремальных механических условиях. В ходе испытаний с использованием электромагнитной мультифизической связи вибрации и температуры система продемонстрировала способность быстро восстанавливаться в условиях сильных возмущений. Сценарий применения: Расширение возможностей в высококлассных областях ⚪Автоматическое вождение и интеллектуальная транспортировка: предоставление информации о положении, скорости и ориентации транспортного средства в реальном времени, что помогает системам автоматического вождения достигать точности позиционирования на уровне сантиметров выше уровня L4.⚪ Дроны и роботы: Обеспечивают стабильную навигацию в помещениях или на сложном рельефе без сигналов GPS, поддерживают точное зависание и планирование траектории.⚪ Геодезические и разведочные работы: Возможность высокоточного позиционирования и непрерывной навигации обеспечивает непрерывность и точность геодезических и разведочных работ.⚪ Аэрокосмическая и оборонная промышленность: точное наведение и управление ориентацией в условиях высокой динамики для соответствия требованиям надежности военного уровня. Основные технические параметры ⚪ Точность определения ориентации: ≤ 0,002° (среднеквадратичное значение), с погрешностью ≤ 0,005° при поддержании инерции в течение 1 часа.⚪ Точность измерения скорости: ≤ 0,02 м/с (в комбинированном режиме навигации), ≤ 0,1 м/с в режиме чистой инерции.⚪ Широкий набор интерфейсов: 4-канальный RS422, 1-канальный CAN, 1-канальный Ethernet, USB и многоканальные интерфейсы для спутниковых антенн.⚪ Потребляемая мощность и габариты: потребляемая мощность ≤ 35 Вт, компактный дизайн (190 × 190 × 166 мм), вес ≤ 8,5 кг, подходит для переноски в условиях ограниченного пространства. Продукция серии IF3900, благодаря высокоточным инерциальным компонентам, возможностям объединения данных из различных источников и гибким возможностям постобработки, стала идеальным выбором для надежной навигации в сложных условиях. Пользователи могут в полной мере использовать интерфейсы протоколов для индивидуальной разработки, адаптируясь к различным требованиям приложений. 

Схема, показанная на рисунке ниже, часто встречается в системах CAN-связи: резистор на клемме CAN не использует напрямую сопротивление 120 Ом. Вместо этого между двумя резисторами по 62 Ом добавляется заземленный конденсатор, который «разделяет» резистор на две части, что и называется методом разделения клемм.Рисунок 1. Схема интерфейса шины CAN.Этот метод подключения на самом деле довольно сложен; он эффективно снижает внешние помехи на дифференциальном сигнале. Шина CAN передает дифференциальные сигналы, которые, как правило, обладают высокой устойчивостью к синфазным помехам. Однако для обеспечения высокой надежности шина CAN должна выдерживать различные суровые условия эксплуатации. Высокоамплитудные синфазные импульсные помехи на шине могут повредить цепь заземления внутри приемопередатчика CAN, что требует подавления помех. Самый простой и эффективный метод подавления этих помех — использование RC-фильтра нижних частот. Это включает в себя разделение оконечного резистора 120 Ом на два резистора 62 Ом, соединенных последовательно, с небольшим конденсатором, подключенным к земле между двумя резисторами. Это создает RC-фильтр нижних частот на каждом из двух дифференциальных портов передачи, CANH/CANL, на шине CAN. Частота среза RC-фильтра нижних частот равна Fc = 1/(2πRC), следовательно, C = 1/(2πRFc). Это означает, что размер конденсатора связан с частотой среза передаваемого сигнала. Выбор конденсатора обычно определяется скоростью передачи данных. Для скорости 500 кГц мы выбираем частоту среза 500 кГц. Формула расчета емкости:C = 1/(2πRFc) = 1/(2π*500000*62) = 5,13 нФ. Конденсатора емкостью 4,7 нФ, что близко к обычно используемому значению, достаточно.В шине CAN используется раздельное оконечное сопротивление для более эффективной фильтрации высокочастотных синфазных помех, что повышает стабильность связи в сложных промышленных условиях.  

 Компания Micro-Magic Inc. выпустила высокоточный инерциальный измерительный блок UF300, специально разработанный для навигационных систем. В основе устройства лежит передовая технология волоконно-оптического гироскопа, сочетающая в себе высокую точность, миниатюризацию и высокую надежность. Он специально разработан для интеллектуального оборудования, работающего в суровых условиях. Будь то маневренное управление дронами, миллисекундная скорость отклика интеллектуального вождения или высочайшая точность управления полетом ракеты, UF300 обеспечивает высочайшую точность в отрасли: стабильность нулевого смещения гироскопа составляет 0,03°/ч, а стабильность нулевого смещения акселерометра — 3×10^-5 g, что на порядок выше, чем у стандартных моделей.Высокоточный инерциальный измерительный блок серии UF300 состоит из трех твердотельных волоконно-оптических гироскопов, трех кварцевых акселерометров и платы обработки данных. Он использует технологию трехосевого распределения и предназначен для применения в высокоточных системах. Чувствительное кольцо волоконно-оптического гироскопа имеет магнитное экранирование, а уменьшение его диаметра не только снижает объем инерциального компонента, но и улучшает его характеристики в условиях вибрации. Платформа IMU с пространственной диагональной демпфирующей компоновкой обеспечивает хорошие изотропные динамические характеристики компонентов IMU в системе жесткой связи в условиях вибрации и удара. Схема на FPGA позволяет улучшить ключевые показатели и преодолеть ограничения аналоговой обработки сигналов, устраняя температурно-чувствительный дрейф и ошибки вращения.Основные характеристики UF3001.Максимальная производительность, бесстрашие перед ограничениями.⚪ Высокоточная фиксация движений: разрешение гироскопа ≤ 0,03°/ч, полоса пропускания акселерометра ≥300 Гц, динамическое распознавание мельчайших движений в каждый момент времени с ошибками, близкими к нулю. Технология адаптивной фильтрации уменьшает дрейф нуля и случайное смещение угла на 50–75%.⚪Исключительная адаптивность к условиям окружающей среды: рабочий диапазон температур составляет от -50 ℃ до +70 ℃, а диапазон температур хранения — от -55 ℃ до +80 ℃. Он стабилен как в полярных регионах, так и в пустынях.⚪Высокоскоростное предоставление данных: частота обновления необработанных данных FOG 4 кГц и компенсированный калиброванный вывод информации с гироскопа и акселерометра с частотой 500 Гц, отклик на уровне миллисекунд, обеспечивающий поддержку принятия решений без задержек для управления в реальном времени. 2. Легкая конструкция, гибкая адаптация.⚪  Небольшие размеры и малый вес: всего 1800 г ± 50, компактная конструкция легко интегрируется в оборудование с ограниченным пространством, такое как дроны и роботы. В то же время, размер может быть уменьшен в соответствии с требованиями заказчика, а отражатели могут быть установлены по осям X и Y для удовлетворения индивидуальных потребностей.⚪  Надежность военного класса: отсутствие движущихся частей, полностью твердотельная конструкция, ударопрочность и вибростойкость, срок службы до 100 000 часов, что полностью исключает скрытую опасность механического износа.3.Универсальный интерфейс, бесшовная интеграция⚪  Эффективное электропитание: поддерживает широкий диапазон напряжения 28 В с пульсациями ≤ 200 мВ, обеспечивая стабильное электропитание в сложных условиях эксплуатации.⚪ Многоканальная высокоскоростная связь: двухканальный вывод RS-422, поддержка пользовательских скоростей передачи, совместимость с основными системами управления, контрольная сумма кадров данных, гарантирующая отсутствие информационных ошибок. Сценарий применения - Точность повсюду⚪  Беспилотная система: точное зависание беспилотного летательного аппарата, автономное предотвращение столкновений с препятствиями, UF300 внедряет «сверхчувствительные нервы» в систему управления полетом.⚪ Интеллектуальное вождение: «невидимый рулевой» автономного вождения уровня L4/L5, который в режиме реального времени распознает положение тела и обеспечивает безопасность вождения.⚪  Аэрокосмическая отрасль: от наведения ракет до управления ориентацией спутников, точность на уровне миллиметров определяет траектории на тысячи километров, где мельчайшие ошибки приводят к критически важным отклонениям.⚪  Промышленный робот: «динамический балансир» для высокоскоростных роботизированных манипуляторов, обеспечивающий управление траекторией движения на микрометровом уровне. Технические характеристики. Демонстрация хардкорной силы. 1. Основные параметры волоконно-оптического гироскопа:⚪  Диапазон измерений: ±300°/с, динамическое полное покрытие;⚪  Коэффициент случайного блуждания ≤ 0,003 °/√ ч, что является лидером в отрасли шумоподавления;⚪  Нелинейность масштабного коэффициента ≤ 10 ppm, линейный выходной сигнал без искажений.2. Основные параметры акселерометра:⚪  Диапазон измерения: от -10 г до +10 г. Точное измерение мгновенного ускорения.⚪  Полоса пропускания ≥ 300 Гц. Высокочастотные колебания не могут остаться незамеченными.Рожденные для будущего, борющиеся за высшее. UF300 — это не просто продукт, а синоним точных измерений. Он помогает клиентам преодолевать технологические барьеры и открывать новую эру интеллектуального оборудования, обладающего качеством военного класса, точностью аэрокосмического класса и долговечностью промышленного уровня.