Posicionamento preciso de trens para sistemas de controle aprimorados

Sistemas de Navegação Inercial da nossa empresa aceitam entradas de sensores de auxílio externos, tais como sensores de dados atmosféricos, magnetômetros, odômetros, DVL e outros.

Essa integração torna o INS altamente versátil e confiável, especialmente em ambientes sem sinal de GNSS.

Esses sensores externos melhoram o desempenho geral e a precisão do INS , fornecendo dados complementares.

Um giroscópio é um sensor que mede a velocidade angular — a taxa na qual um objeto gira em torno de um ou mais eixos — e é um dos componentes fundamentais dos sistemas de navegação inercial. Seu principal objetivo é fornecer informações precisas e em tempo real sobre o movimento rotacional para que um INS ou IMU possa determinar como a orientação de um objeto evolui ao longo do tempo.

Os giroscópios modernos utilizados na navegação, especialmente nos setores aeroespacial, de defesa, marítimo e de robótica, são tipicamente baseados em tecnologias MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) ou ópticas, como FOG (giroscópios de fibra óptica) e RLG (giroscópios a laser de anel). Embora seus princípios físicos sejam diferentes, todos exploram o mesmo conceito fundamental: quando um sistema rotaciona, o sensor detecta o efeito inercial resultante e o converte em um sinal elétrico.

Em um giroscópio MEMS, estruturas diminutas em vibração — frequentemente massas de silício acionadas em frequências de ressonância específicas — sofrem forças de Coriolis quando o dispositivo rotaciona. Essas forças causam alterações mensuráveis nos padrões de vibração, que são traduzidas em informações de taxa angular. Nos giroscópios ópticos, a luz que viaja em direções opostas ao longo de um circuito fechado sofre desvios de fase quando o sistema rotaciona; esse efeito Sagnac permite medições de rotação extremamente precisas e livres de deriva, sem nenhuma peça móvel.

Os giroscópios fornecem dados cruciais para os algoritmos de um sistema de navegação inercial, permitindo que o sistema calcule a atitude (inclinação lateral, arfagem e guinada). Quando combinados com acelerômetros, eles formam uma IMU, que oferece capacidade abrangente de detecção de movimento. Giroscópios de alta qualidade reduzem a deriva, aumentam a estabilidade e permitem que o sistema de navegação funcione de maneira confiável mesmo em ambientes sem sinal GPS. Em aplicações como orientação de VANTs, munições loitering, controle de AUVs, compensação de caturro marítimo ou navegação de veículos autônomos, a precisão do giroscópio impacta diretamente a capacidade do sistema de manter uma trajetória precisa e estável.

Uma Unidade de Medição Inercial (IMU) é um módulo de sensor compacto que mede o movimento e a orientação de uma plataforma capturando suas acelerações lineares e taxas de rotação angular. Em sua essência, uma IMU integra três acelerômetros e três giroscópios dispostos ao longo de eixos ortogonais para fornecer seis graus de medição.

Os acelerômetros detectam como a plataforma acelera no espaço, enquanto os giroscópios acompanham como ela rota. Ao processar essas medições em conjunto, uma IMU fornece informações precisas sobre mudanças de velocidade, atitude e direção (heading) sem depender de sinais externos. Isso torna as IMUs essenciais para a navegação em ambientes onde o GPS está indisponível, não confiável ou intencionalmente bloqueado. Seu desempenho depende fortemente da qualidade do sensor, da calibração e de quão bem os erros — como vieses, ruído, fatores de escala e desalinhamientos — são controlados.

IMUs de alto desempenho incluem calibração avançada, compensação térmica, filtragem de vibração e mecanismos de estabilidade de polarização para garantir que os erros não se acumulem rapidamente ao longo do tempo. Devido a essas características, as IMUs são utilizadas em uma ampla gama de aplicações—desde UAVs, munições de espera e veículos autônomos até AUVs, robótica e sistemas de estabilização industrial—fornecendo monitoramento robusto e contínuo de movimento e orientação mesmo nas condições operacionais mais severas.