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