Почему следует использовать MEMS GNSS/INS?

Основные положения

Продукция: MEMS GNSS/INS от Micro-Magic Inc., включая модель I3500 для картографических приложений.

Функции:

• Размер: Компактный и легкий для легкой интеграции.
• Точность: нестабильность смещения 2,5°/час, угловое случайное блуждание 0,028°/√час.
• MEMS-акселерометр: диапазон ±6g, нестабильность при нулевом смещении. <30 мкг
• Интеграция GNSS для абсолютного позиционирования

Преимущества: экономичность, низкое энергопотребление, гибкость размещения, идеально подходит для различных применений, таких как БПЛА и самолеты, повышение точности навигации за счет объединения данных INS и GNSS.

По сравнению с другими решениями INS, MEMS GNSS/INS имеет меньшие размеры, вес, энергопотребление и стоимость. MEMS-системы INS подходят для большинства применений, включая, помимо прочего: морскую съемку, наземную съемку, беспилотные наземные аппараты, вертолеты, наведение антенн, геодезические работы, робототехнику, БПЛА. В этой статье выделены пять ключевых преимуществ использования MEMS GNSS/INS.

Что такое MEMS GNSS/INS?

Интегрированная навигация MINS/GNSS подразумевает объединение информации от MINS (MEMS INS) и GNSS (глобальной навигационной спутниковой системы). Эта интеграция сочетает в себе сильные стороны обеих систем, дополняя друг друга и обеспечивая точные результаты определения положения, скорости и ориентации (PVA).

Преимущества и недостатки инерциальной навигационной системы (ИНС) и навигационной системы с глобальным спутниковым вещанием (GNSS) дополняют друг друга. Поэтому сочетание этих двух технологий позволяет использовать их сильные стороны для обеспечения непрерывных, высокоскоростных, долгосрочных и краткосрочных точных и всесторонних параметров навигации. В навигационных системах ИНС/GNSS или интегрированных системах GNSS/ИНС измерения GNSS подавляют дрейф инерциальной навигации, в то время как ИНС сглаживает результаты навигации GNSS и компенсирует прерывания сигнала.

Пять причин для использования MEMS GNSS/INS

Производственные процессы для MEMS-устройств отличаются высокой экономической эффективностью благодаря использованию методов массового производства в полупроводниковой промышленности. Это приводит к снижению производственных затрат, что делает MEMS-инерциальные навигационные системы (ИНС) более доступными для широкого спектра авиационных применений. MEMS-GNSS/ИНС не так дорога, как ИНС на основе волоконно-оптического гироскопа (ВОГ).

Легкий и компактный

По своей природе MEMS-устройства имеют миниатюрный масштаб и измеряются в микрометрах. Это делает инерциальную навигационную систему на основе MEMS идеальной для транспортных средств или машин, которым требуется небольшая полезная нагрузка.

Возьмем, к примеру, авиацию: компактные размеры MEMS GNSS/INS делают их идеальными для использования в самолетах, где пространство ограничено. Это упрощает интеграцию в существующие системы и обеспечивает большую гибкость в проектировании самолетов, потенциально освобождая место для дополнительного оборудования или груза. Легкий вес MEMS INS способствует общему снижению веса самолета, что имеет решающее значение для повышения топливной эффективности и летных характеристик. Более легкие навигационные системы позволяют увеличить полезную нагрузку и дальность полета самолета.

Гибкое размещение

Более компактные размеры технологии MEMS также позволяют устанавливать инерциальные навигационные системы (ИНС) в различных положениях. Компактность и эффективность MEMS-ИНС делают их пригодными для интеграции с передовой электроникой и системами автоматизации. Такая адаптивность способствует разработке более сложных систем управления и повышает общую функциональность современных летательных аппаратов.

Низкое энергопотребление

Технология MEMS достигла такого уровня развития, что позволяет снижать энергопотребление за счет циклического включения/выключения и режимов низкого энергопотребления. Устройства MEMS GNSS/INS разработаны для потребления меньшего количества энергии по сравнению с традиционными решениями INS. Это снижение энергопотребления выгодно для электрической системы, что приводит к снижению эксплуатационных расходов и повышению энергоэффективности. Для приложений с батарейным питанием, таких как беспилотные летательные аппараты (БПЛА) или небольшие летательные аппараты, более низкое энергопотребление MEMS INS увеличивает продолжительность миссий и оперативные возможности, позволяя совершать более длительные полеты и уменьшая необходимость в частой подзарядке.

интеграция GNSS

В отличие от других инерциальных навигационных систем, MEMS GNSS/INS не способна определять абсолютное положение. Сама по себе MEMS INS определяет относительное положение транспортного средства относительно известной начальной точки, учитывая пройденное расстояние и ориентацию. В сочетании с GNSS (глобальной навигационной спутниковой системой) MEMS INS использует преимущества спутниковых технологий для точного определения абсолютного положения на Земле. Благодаря совместной работе этих двух навигационных технологий достигается высокая точность определения положения.

Отличное решение

Компания Micro-Magic Inc. находится на переднем крае технологий инерциальной навигации и недавно представила три продукта MEMS INS с поддержкой GNSS, отличающиеся разным уровнем точности (картографический, тактический и промышленный). Примечательно, что картографическая MEMS INS I3500 имеет нестабильность смещения 2,5°/час и угловое случайное блуждание 0,028°/√час, а также высокоточный MEMS-акселерометр с большим диапазоном (±6g, нулевая нестабильность смещения). <30 мкг).