Инерциальная навигационная система

Centimeter-level real-time positioning is crucial in fields like autonomous driving, precision agriculture, and drone surveying. Micro-Magic's I3700 Dual-Antenna GNSS/INS system enhances RTK technology by overcoming limitations like signal occlusion, enabling accurate and reliable navigation in complex environments. This system powers next-gen applications with robust positioning. In digitally driven fields like autonomous driving, precision agriculture, and drone surveying, centimeter-level real-time positioning has become a core requirement. Real-Time Kinematic (RTK) technology reduces traditional GPS positioning errors from meters to centimeters through base station-rover collaboration. The emergence of Micro-Magic’s I3700 High-Performance Dual-Antenna GNSS/INS Integrated Navigation System empowers RTK with enhanced environmental adaptability and reliability, ushering in a new era of high-precision positioning. I. Core Breakthroughs of RTK Technology The RTK system achieves precision positioning through base station-rover collaboration: Base Station: Positioned at known coordinates, it calculates real-time satellite signal errors (e.g., atmospheric delay, clock drift) Rover: Receives error-correction data from the base station and fuses it with its own observations for centimeter-level positioning Real-Time Performance: Data transmission via 4G/NTRIP protocols with <20ms latency Technical Bottleneck: Traditional RTK fails under signal occlusion (tunnels, urban canyons) and cannot provide carrier attitude data. II. I3700 System: The Enhanced Engine for RTK As a high-performance module integrating dual-antenna GNSS + Inertial Navigation (INS), the I3700 overcomes RTK limitations through three innovations: 1. Dual-Antenna Heading Enhancement Baseline Orientation: A/B antenna spacing: 0.8–1.5m; calibrated against the carrier’s Y-axis using the SETBASELINE command Heading Accuracy: 0.2° (under RTK fixed solution), far exceeding single-antenna GPS (2°–5° error) Anti-Occlusion Capability: Maintains heading during GNSS signal loss using a gyroscope with 2.5°/hr bias stability 2. Multi-Source Fusion Algorithm python # Extended Kalman Filter (EKF) Workflow while True: gnss_data = get_rtk_position() # Acquire RTK position imu_data = read_mems() # Read MEMS angular velocity/acceleration wheel_speed = can_obd2_decode() # Decode CAN bus vehicle speed fused_position = ekf_fusion(gnss_data, imu_data, wheel_speed) Supported Peripherals: Odometers, DVL (Doppler Velocity Log), vision sensors Continuous Navigation: Horizontal positioning error <6m within 60s of GNSS loss (with odometer input) 3. Industrial-Grade Reliability Design Parameter Specification Industry Advantage Protection Rating IP68 waterproof Farm/nautical muddy environments Temp. Range -40°C to 85°C Extreme cold/heat conditions Power Supply 6–36V wide-voltage DC Direct vehicle power draw Certification CE/ROHS Export compliance III. Scenario-Based Application Cases 1. Autonomous Agricultural Machinery Challenge: Signal occlusion in farmlands causes path deviation during automated operationsI3700 Solution: Dual antennas provide stable heading, achieving ±2.5cm inter-row navigation with RTK INS maintains <1m error for 10s under tree occlusionCommand: CONFIG MODEL CAR activates vehicle motion constraints 2. Urban Autonomous Driving Key Config: Output 20Hz fused navigation data via LOG INSPVAXB ONTIME 0.05 3. Drone Power Grid Inspection Precision Hovering: 0.8cm+1ppm position accuracy under RTK fixed solution Wind-Resistant Attitude: 150Hz accelerometer compensates crosswind disturbances Data Transmission: RS-422 interface streams binary RAWIMUXB (raw IMU data) IV. Technical Extension: From Positioning to Spatiotemporal Networks I3700’s multi-protocol interfaces enable limitless system integration: Cloud Collaboration: Access Qianxun/China Mobile CORS via 4G DTU CONFIG NTRIP rtk.ntrip.qxwz.com 8002 AUTO qxx 123456 # Qianxun account setup Automotive-Grade Comms: SAE J1939 outputs PGN65341 (attitude)/PGN65345 (heading) Synchronized Triggering: PPS pulse + SYNC_IN pin synchronizes LiDAR scanning Conclusion: The "Dual-Core Era" of Precision Positioning RTK solves absolute positioning accuracy, while GNSS/INS systems like I3700 deliver environmental robustness and attitude dimensionality. Together, they form a "spatiotemporal dual-core," bridging the "last centimeter" gap for autonomous driving, smart agriculture, and robotics.   I3700    

Discover the top 5 advantages of MEMS GNSS/INS technology, including cost efficiency, lightweight design, and high accuracy. Ideal for drones, aviation, and surveying.   In modern navigation technology, MEMS GNSS/INS (Micro-Electro-Mechanical System Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System) has gradually become the preferred solution in numerous application fields due to its unique advantages. Whether it is marine surveying, land measurement, or navigation for unmanned aerial vehicles (UAVs), robots, or helicopters, MEMS GNSS/INS can provide outstanding performance. Today, let's talk about its five core advantages.   一、What is MEMS GNSS/INS? MEMS GNSS/INS is a technology that integrates MEMS inertial navigation system (MINS) with global navigation satellite system (GNSS). By combining the advantages of both, it can provide high-precision position (Position), velocity (Velocity) and attitude (Attitude) information, which is abbreviated as PVA. GNSS: Provides absolute position information through satellite signals, but is susceptible to interference or interruption of the signals. INS: Based on inertial sensors, it can continuously output motion data, but there is a problem of error accumulation.   The complementarity of the two enables the integrated system to not only suppress the drift of inertial navigation but also make up for the instability of GNSS signals, thereby achieving high-precision navigation over both short-term and long-term periods.   二、Analysis of Five Major Advantages 1. High Cost Efficiency The manufacturing of MEMS devices adopts the large-scale production technology of the semiconductor industry, which significantly reduces the production cost. Compared with traditional inertial navigation systems such as fiber optic gyroscopes (FOG), the price of MEMS GNSS/INS is more affordable and suitable for a wider range of applications in aviation and other fields.   2. Lightweight and Portable The core feature of MEMS technology is miniaturization, with its size typically measured in micrometers. This compact size makes it an ideal choice for devices with limited space, such as drones or small aircraft. The lightweight design not only reduces the overall load but also enhances fuel efficiency and flight performance.   3. Flexible Installation The compactness of MEMS GNSS/INS enables it to be adapted to various installation positions, whether fixed on the wing, fuselage, or other confined spaces, and can be easily integrated. This flexibility provides more possibilities for the design of modern avionics systems and automation equipment.   4. Low-power Design The advancement of MEMS technology has significantly reduced power consumption. Through the optimization of power supply cycles and low-power modes, the energy consumption of MEMS GNSS/INS is much lower than that of traditional inertial navigation systems. For devices powered by batteries (such as drones), this means longer mission times and fewer charging requirements, significantly enhancing operational efficiency.   5. GNSS integration enhances accuracy Simple MEMS INS can only calculate the motion trajectory based on relative positions, while GNSS can provide absolute positioning. The combination of the two not only compensates for each other's shortcomings but also corrects the accumulated errors of MEMS INS through filtering algorithms, achieving higher-precision navigation.   三、Outstanding Solution: Micro-Magic MEMS INS As a leader in inertial navigation technology, Micro-Magic has launched three GNSS-assisted MEMS INS products with different levels of accuracy, covering requirements for surveying, tactical, and industrial applications. Among them, the surveying-grade product IF3500 stands out particularly: Zero bias stability: 0.06°/hr Accuracy of heave measurement: 5cm or 1% High-precision MEMS accelerometer, with a range of ±10g, zero bias instability < 30µg   This product achieves a seamless integration of GNSS and INS, not only providing short-term high-precision navigation information, but also correcting long-term errors using GNSS. It is an ideal choice for various high-precision applications.   四、Conclusion MEMS GNSS/INS, with its features of low cost, lightweight, flexible installation, low power consumption and high accuracy, is redefining modern navigation technology. It can bring significant value enhancement to users in fields such as aviation, surveying, and automation. If you are looking for an efficient and reliable navigation solution, MEMS GNSS/INS is undoubtedly worth considering! IF3600 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. IF3500 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. IF3700 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side.  

Ключевые моментыПродукт: I3500 MEMS INS с поддержкой GNSSКлючевые особенности:Компоненты: экономичный MEMS IMU, модуль спутникового позиционирования с двумя антеннами, магнитометры и барометр.Функция: Предоставляет высокоточные навигационные данные, сохраняя производительность во время сбоев в работе GNSS.Применения: Подходит для дронов, автономной навигации, геодезии и анализа движения.Инерциальная навигация: объединяет инерциальные измерения для расчета положения, скорости и ориентации.Вывод: I3500 является примером интеграции MEMS INS и GNSS, повышая надежность и точность навигации в различных секторах. Интегрированная навигация MINS/GNSS означает объединение информации как из MINS (MEMS INS), так и из GNSS (глобальной навигационной спутниковой системы). Эта интеграция объединяет сильные стороны обеих систем, дополняя друг друга и обеспечивая точные результаты PVA (положение, скорость, отношение).Классификация МЭМС инерциальных навигационных системПосле более чем 30-летнего развития инерционная технология MEMS быстро продвинулась вперед и нашла широкое применение. Появились различные практические инерционные устройства MEMS и MEMS INS, которые нашли широкое применение в таких областях, как аэрокосмическая, морская и автомобильная промышленность. МЭМС-гироскопы тактического уровня (со стабильностью смещения от 0,1°/ч до 10°/ч, 1σ) и высокоточные акселерометры МЭМС (со стабильностью смещения от 10⁻⁵g до 10⁻⁶g, 1σ) ознаменовали появление тактических доведите MEMS INS до стадии применения модели.Как правило, инерциальные системы MEMS можно разделить на три уровня: узел инерционных датчиков (ISA), блок инерциальных измерений (IMU) и инерциальную навигационную систему (INS), как показано на рисунке 1.Рис.1. Три уровня входов памяти (2)MEMS ISA: состоит только из трех MEMS-гироскопов и трех MEMS-акселерометров и не имеет возможности работать независимо.MEMS IMU: основан на MEMS ISA путем добавления аналого-цифровых преобразователей, микросхем математической обработки и специальных программ, позволяющих независимо собирать и обрабатывать инерциальную информацию.MEMS INS: дальнейшее расширение MEMS IMU за счет включения преобразования координат, процессов фильтрации и вспомогательных модулей, которые обычно включают магнитометры и платы приемников GNSS. Вспомогательные датчики, такие как магнитометры, особенно важны для выравнивания MEMS INS и повышения производительности.Три недавно выпущенные модели MEMS INS (Micro-Magic Inc-Mechanical System Inertial Navigation System) от Ericco, показанные на изображении ниже, подходят для применения в дронах, бортовых самописцах, интеллектуальных беспилотных транспортных средствах, позиционировании и ориентации дорожного полотна, обнаружении каналов, беспилотные надводные аппараты и подводные аппараты.Рис.2. Три недавно выпущенные модели Mems Ins от EriccoКак работает MEMS INS с поддержкой GNSSGNSS предоставляет пользователям всепогодную высокоточную информацию об абсолютном положении и времени, а инерциальные навигационные системы (INS) обеспечивают высокое краткосрочное разрешение и высокую автономность. Их взаимодополняющие характеристики улучшают общую производительность: INS может использовать свою высокую краткосрочную точность для предоставления GNSS более непрерывной и полной навигационной информации, а GNSS может помочь оценить параметры ошибок INS, такие как смещение, тем самым получая более точные наблюдения и уменьшая дрейф INS.Рис.3. Три уровня Mems InsВ частности, GNSS использует сигналы орбитальных спутников для расчета положения, времени и скорости. Пока антенна находится в прямой видимости как минимум с четырьмя спутниками, навигация GNSS обеспечивает превосходную точность. Когда видимость спутника затруднена такими препятствиями, как деревья или здания, навигация становится ненадежной или невозможной.INS рассчитывает изменения относительного положения с течением времени, используя информацию об угловой скорости и ускорении, полученную от инерциального измерительного блока (IMU). IMU состоит из шести взаимодополняющих датчиков, расположенных на трех ортогональных осях. На каждой оси есть акселерометр и гироскоп. Акселерометры измеряют линейное ускорение, а гироскопы измеряют скорость вращения. С помощью этих датчиков IMU может точно измерить свое относительное движение в трехмерном пространстве.INS использует эти измерения для расчета положения и скорости. Еще одним преимуществом измерений IMU является то, что они позволяют получить угловые решения по трем осям. INS преобразует эти угловые решения в местные положения (крен, тангаж и рыскание), предоставляя эти данные вместе с положением и скоростью.Рис.4. Система координат тела инерционного блока измерения.Кинематика реального времени (RTK) — это усовершенствованный высокоточный алгоритм позиционирования GNSS, способный достигать точности сантиметрового уровня в открытых средах. Однако в сложных городских условиях препятствия и помехи сигналу снижают скорость определения неоднозначности, что приводит к снижению возможности позиционирования. Поэтому исследование интегрированных систем позиционирования GNSS RTK и INS имеет решающее значение для таких областей, как автономная навигация, съемка и картографирование, а также анализ движения.I3500, недавно выпущенный компанией Micro-Magic Inc, представляет собой экономичную MEMS INS с поддержкой GNSS с высоконадежным MEMS IMU и двухантенным полносистемным полнодиапазонным спутниковым модулем позиционирования и направления. Он также оснащен магнитометрами и барометром, которые могут рассчитать величину угла ориентации и помочь дрону перейти на нужную высоту.ЗаключениеИнтеграция инерциальных навигационных систем MEMS (INS) с технологией GNSS значительно повышает точность навигации за счет объединения их сильных сторон. MEMS INS, благодаря своему быстрому развитию, в настоящее время широко используется в аэрокосмической, морской и автомобильной промышленности. GNSS обеспечивает точное позиционирование, а MEMS INS обеспечивает непрерывную навигацию даже во время сбоев в работе GNSS.Модель I3500 от Micro-Magic Inc является примером такой интеграции, предлагая высокоточные навигационные данные, идеально подходящие для автономной навигации, съемки и анализа движения.Таким образом, интеграция GNSS и MEMS INS революционизирует навигацию, повышая точность, надежность и универсальность в различных приложениях. I3500Высокоточная 3-осевая инерциальная навигационная система Mems Gyro I3500