Navigation von industriellen UAVs

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), allgemein als Drohnen bekannt, haben in verschiedenen Bereichen, darunter Landwirtschaft, Überwachung, Logistik und Katastrophenschutz, erheblich an Bedeutung gewonnen. Ein entscheidender Aspekt für ihren operativen Erfolg liegt in ihren Navigationsfähigkeiten. Effektive UAV-Navigationssysteme ermöglichen eine präzise Positionierung und Manövrierfähigkeit, sodass diese Fluggeräte komplexe Aufgaben autonom oder halbautonom ausführen können.

Die UAV-Navigation ist entscheidend für die betriebliche Effizienz und Sicherheit von Drohnenmissionen. Zuverlässige Navigationssysteme wie Trägheitsnavigationssysteme (INS) und globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) erhöhen die Autonomie und ermöglichen es Drohnen, komplexe Aufgaben ohne menschliches Eingreifen auszuführen. Eine genaue Positionsbestimmung hilft, Kollisionen zu vermeiden und die Einhaltung von Flugverbotszonen sicherzustellen, was die allgemeine Sicherheit verbessert. Funktionen wie Geofencing und die automatische Rückkehr zum Startort tragen zur Risikominimierung bei. Darüber hinaus optimiert eine präzise Navigation die Flugwege, senkt den Energieverbrauch und verbessert die Aufgabenausführung, wodurch UAVs in Anwendungsbereichen wie Landwirtschaft, Vermessung und Zustellung effektiver werden, da sie große Flächen effizient abdecken können.

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Wesentliche Technologien für die Navigation von UAVs

Mehrere Technologien sind für die effektive Navigation von UAVs von entscheidender Bedeutung. Das Verständnis dieser Technologien ist unerlässlich, um zu begreifen, wie UAVs funktionieren und ihre Missionen erfolgreich erfüllen.

Trägheitsnavigationssysteme (INS) spielen eine zentrale Rolle bei der Navigation unbemannter Luftfahrzeuge. Sie liefern Informationen zu Roll-, Nick- und Kurswinkel, die mit Daten aus der „ GNSS “ (einschließlich Systemen wie GPS, GLONASS und Galileo) kombiniert werden, um selbst unter schwierigen Bedingungen – beispielsweise in der Nähe von Gebäuden oder Stromleitungen – eine robuste Echtzeit-Navigation und wichtige Positionsdaten für UAVs zu gewährleisten. Unser „ INS “ nutzt eine Kombination aus Beschleunigungssensoren und Gyroskopen, um anhand der Bewegungen des UAV dessen Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit zu berechnen. Durch die kontinuierliche Messung von Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit kann „ INS “ auch unter schwierigen Bedingungen eine genaue Navigation gewährleisten.

Mithilfe von Kameras und anderen Sensoren können Drohnen ihre Umgebung wahrnehmen und fundierte Navigationsentscheidungen treffen. Die Sensorfusion kombiniert Daten aus verschiedenen Quellen, wie beispielsweise INS, GNSS und Kameras, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern. Diese Technologie ermöglicht es Drohnen, Hindernisse zu erkennen, Landezonen zu identifizieren und autonom in komplexen Umgebungen zu navigieren.

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Anwendung: UAV

Real-Time-Kinematik (RTK)-Positionsbestimmung für die UAV-Navigation

Die RTK-Positionsbestimmung verbessert die Genauigkeit von GNSS durch die Nutzung eines Netzwerks von Basisstationen, die Korrekturdaten an das UAV liefern. Diese Technologie ermöglicht eine zentimetergenaue Positionsbestimmung und ist daher besonders wertvoll für Anwendungen wie Vermessung, Kartierung und Präzisionslandwirtschaft.

Mit RTK ausgestattete UAVs können hochpräzise Aufgaben ausführen und so die Qualität der erfassten Daten sowie die Effektivität der Einsätze verbessern.

Wir bieten modernste Bewegungs- und Navigationslösungen, die speziell auf UAVs – unbemannte Luftfahrzeuge – zugeschnitten sind. Unsere fortschrittlichen Trägheitssensoren und Navigationssysteme gewährleisten präzise Positionsbestimmung und zuverlässige Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Ganz gleich, ob Sie hochpräzise INS für komplexe Luftaufgaben oder eine robuste GNSS -Integration für verbesserte Positionsbestimmung benötigen – unsere Produkte sorgen dafür, dass Ihre UAVs mit optimaler Effizienz arbeiten. Durch kontinuierliche Überwachung und Echtzeit-Datenverarbeitung ermöglichen unsere Lösungen UAVs eine autonome Navigation unter Wahrung von Sicherheit und Zuverlässigkeit.

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Navigationssensoren, die die Leistung Ihrer Drohnen beeinflussen

Die Wahl der richtigen Bewegungs-, Navigations- und Steuerungssensoren wirkt sich direkt auf die Leistung von UAVs aus. Diese Sensoren weisen je nach Verwendungszweck und Einsatzumgebung sehr unterschiedliche Spezifikationen auf.

Unsere MEMS-basierten Sensoren sind kompakt und leicht, wodurch sie sich ideal für UAV-Anwendungen eignen, um das Gesamtgewicht des Fluggeräts zu minimieren. Dank ihres geringen Stromverbrauchs von weniger als 1 Watt verlängern sie die Flugdauer des UAV.
Diese Navigationssensoren liefern Daten mit Raten von bis zu 200 Hz und ermöglichen so Echtzeitanpassungen der Flugbahn und des Flugverhaltens des UAV.

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Unsere Stärken

Unsere Trägheitsnavigationssysteme bieten zahlreiche Vorteile für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), darunter:

Hohe Präzision unter dynamischen Bedingungen Präzise Daten zu Lage, Kurs und Position – selbst bei Manövern mit hoher Geschwindigkeit oder hoher G-Belastung – sind entscheidend für die Stabilität des UAV und den Erfolg des Einsatzes.
Kompakte und leichte Bauweise Entwickelt für Plattformen mit begrenzten Abmessungen und Gewichtsbeschränkungen, um die Nutzlastkapazität nicht zu beeinträchtigen und gleichzeitig eine robuste Leistung zu gewährleisten.
Widerstandsfähig gegenüber Umweltbelastungen Kalibriert für extreme Temperaturbereiche und vibrationsfest, um in unterschiedlichen Betriebsumgebungen eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten.
Unterstützung bei der Nachbearbeitung Datenkorrektur und -analyse nach dem Einsatz, wodurch eine höhere Genauigkeit bei Kartierungs- und Vermessungsanwendungen ermöglicht wird.

Lösungen für industrielle Drohnen

Unsere Lösungen lassen sich nahtlos in UAV-Plattformen integrieren und bieten selbst unter schwierigsten Bedingungen zuverlässige Leistung.

Stellar 40 Silber Right Mini

Stellar-40

Der „ Stellar-40“ ist ein taktischer „ INS “, der für maximale Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen, Blockierungen und Manipulationen entwickelt wurde. Er bietet unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit für Ihre anspruchsvollsten, einsatzkritischen Anwendungen.
INS Erweiterte Widerstandsfähigkeit gegen Stör- und Fälschungsangriffe Positionsfehler von nur noch 0,2 % DT bei „ GNSS “ – abgelehnt 0,05° Kurs (RTK)
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Stellar-40
Pulse 40 V2 Mini rechts

Pulse-40 OEM

Pulse-40 IMU ist ideal für kritische Anwendungen. Gehen Sie keine Kompromisse bei Größe, Leistung und Zuverlässigkeit ein.
Taktische Qualität IMU 0,5 °/h Gyroskop & 6 μg Beschleunigungsmesser – Offset-bedingte Instabilität während des Betriebs Messbereich des Gyroskops: ± 4000 °/s | Messbereich des Beschleunigungssensors: ±40 g 19 Gramm, 0,3 W
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Pulse-40 OEM
Quanta Micro INS Mini-Einheit rechts

Quanta Micro

Quanta Micro ist ein auf dem Prinzip „ GNSS “ basierendes Trägheitsnavigationssystem, das für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot entwickelt wurde (OEM -Paket). Es basiert auf einem vermessungstauglichen „ IMU “, der eine optimale Kursbestimmung bei Anwendungen mit einer einzigen Antenne sowie eine hohe Störfestigkeit gegenüber vibrierenden Umgebungen gewährleistet.
INS Interne „ GNSS “-Antenne (Einzel- oder Doppelantenne) 0,06° Kurs 0,015° RTK-Roll- und Nickwinkel
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Quanta Micro
Ekinox Micro INS Mini-Einheit rechts

Ekinox Micro

Ekinox Micro ist ein kompaktes, leistungsstarkes INS mit Dual-Antennen- GNSS, das bei missionskritischen Anwendungen unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit bietet.
INS Interne „ GNSS “-Antenne (Einzel- oder Doppelantenne) 0,015° Roll- und Nickwinkel 0,05° Kurs
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Ekinox Micro
OEM Ellipse D „ INS “ Mini-Einheit rechts

OEM Ellipse-D

OEM Ellipse-D ist das kleinste Trägheitsnavigationssystem mit Dual-Antennen- GNSS, das unter allen Bedingungen eine präzise Kursbestimmung und eine Genauigkeit im Zentimeterbereich bietet.
Trägheitsnavigationssystem Interne geodätische Doppelantenne 0,05° RTK-Roll-/Nickwinkel 0,2° RTK-Kurs
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OEM Ellipse-D
OEM Ellipse N- INS -Mini-Einheit rechts

OEM Ellipse-N

OEM Ellipse-N ist ein kompaktes, leistungsstarkes RTK- GNSS -System, das eine präzise Positionierung im Zentimeterbereich und eine robuste Navigation unter dynamischen, rauen Bedingungen bietet.
Trägheitsnavigationssystem RTK mit einer Antenne INS 0,05° RTK-Roll-/Nickwinkel 0,2° RTK-Kurs
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OEM Ellipse-N

Broschüre zu industriellen Anwendungen

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Fallstudien

Entdecken Sie die beeindruckenden Erfolgsgeschichten, die die Inertialsysteme für UAVs von „ SBG Systems“ in den Mittelpunkt stellen. Erfahren Sie, wie unsere hochmodernen Navigationssysteme den UAV-Einsatz in zahlreichen Branchen revolutioniert haben. Jede Fallstudie präsentiert reale Szenarien, in denen unsere fortschrittlichen Inertialsensoren und die „ GNSS “-Technologie beispiellose Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung erzielt haben.

Erhalten Sie wertvolle Einblicke und praktische Beispiele, die veranschaulichen, wie unsere Lösungen komplexe Herausforderungen effektiv bewältigen und die operative Exzellenz steigern. Entdecken Sie in unseren Fallstudien, wie die UAV-Trägheitslösungen von „ SBG Systems“ Ihre Projekte auf ein neues Niveau heben und außergewöhnliche Ergebnisse erzielen können.

Baumseeschwalbe

Wie Treeswift den Außendienst von Versorgungsunternehmen modernisiert

Mobile Kartierung
Techniker eines Versorgungsunternehmens trägt bei einer Inspektion im Rahmen der Vegetationspflege ein AI-gestütztes LiDAR-Gerät vom Typ „Treeswift Swiftpack“
TREALIS

Die Schienenfehlererkennung von TREALIS mit Apogee Navsight

Positionsbestimmung von Straßenbahnen und Zügen
TREALIS-Inspektionszug führt Schienenfehlererkennung im französischen Eisenbahnnetz durch
GapEOD

Wie GapEOD sicherere geophysikalische Messungen ermöglicht mit Ellipse

Positionsbestimmung von Straßenbahnen und Zügen
Das System von GapEOD wird gesteuert und ist in Betrieb
Universität Rostock

Forschung an autonomen Fähren in realen städtischen Wasserstraßen

Autonome Fährnavigation
Autonome Fähre
AGH-Universität Krakau

Wie „ Ellipse-D“ einem solarbetriebenen Boot half, in Monaco anzutreten

Solarbetriebenes Boot
Das leistungsstarke solarbetriebene Boot der AGH-Universität Krakau
SUNCAR

Präzise und sicher: Modulares Assistenzsystem für Bagger mit Technologie von Ellipse-A

Industriebagger
Das Bagger-Assistenzsystem von SUNCAR mit „ Ellipse “ A
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Man spricht über uns

Erfahren Sie aus erster Hand von den Innovatoren und Kunden, die unsere Technologie einsetzen.
Ihre Erfahrungsberichte und Erfolgsgeschichten verdeutlichen, welchen bedeutenden Einfluss unsere Sensoren in praktischen UAV-Navigationsanwendungen haben.

BoE Systems
„Wir hatten gute Rückmeldungen über den Einsatz von SBG-Sensoren in der Vermessungsbranche gehört, also haben wir einige Tests mit dem ‚ Ellipse-D‘ durchgeführt – und die Ergebnisse entsprachen genau unseren Anforderungen.“
Jason L., Gründer
Eberhard-Karls-Universität
„Ellipse-N wurde ausgewählt, da es alle Anforderungen erfüllt und eine einzigartige Balance zwischen Präzision, Größe und Gewicht bietet.“
Uwe P., Dr. Ing.
Logo „WarnowstromerAI“ – Projekt für autonome Fähren
WarnowstromerAI
„Das ‚ Ekinox ‘Micro ist die beste Sensorausrüstung, um die autonome Schifffahrt in städtischen Gebieten voranzubringen.“
Team WarnowstromerAI

Entdecken Sie weitere Einsatzmöglichkeiten von Inertialsystemen in der Industrie

Inertialsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Steigerung von Effizienz, Präzision und Sicherheit in einer Vielzahl industrieller Anwendungen. Von der Anlagenautomatisierung über mobile Robotik bis hin zur Überwachung von Schwermaschinen ermöglichen diese Technologien die Erfassung zuverlässiger Positions-, Orientierungs- und Bewegungsdaten – selbst in anspruchsvollen oder GNSS-challenge Umgebungen. Erfahren Sie, wie Inertial-Lösungen Innovationen in vielfältigen industriellen Anwendungen vorantreiben.


Haben Sie Fragen?

Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den von uns vorgestellten Anwendungen. Sollten Sie nicht fündig werden, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!

Verwenden Drohnen GPS?

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), allgemein als Drohnen bekannt, nutzen in der Regel die GPS-Technologie (Global Positioning System) zur Navigation und Positionsbestimmung.

 

GPS ist ein wesentlicher Bestandteil des Navigationssystems eines UAV und liefert Standortdaten in Echtzeit, die es der Drohne ermöglichen, ihre Position genau zu bestimmen und verschiedene Aufgaben auszuführen.

 

In den letzten Jahren wurde dieser Begriff durch einen neuen Begriff, GNSS (Global Navigation Satellite System), ersetzt. GNSS bezeichnet die allgemeine Kategorie von Satellitennavigationssystemen, die GPS und verschiedene andere Systeme umfasst. Im Gegensatz dazu ist GPS ein spezifischer Typ von GNSS, der von den Vereinigten Staaten entwickelt wurde.

Was ist UAV-Geofencing?

Das Geofencing für UAVs ist eine virtuelle Barriere, die bestimmte geografische Grenzen festlegt, innerhalb derer ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) operieren darf.

 

Diese Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Sicherheit und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften beim Drohnenbetrieb, insbesondere in Bereichen, in denen Flugaktivitäten Risiken für Menschen, Sachwerte oder gesperrte Lufträume darstellen können.

 

In Branchen wie Lieferdiensten, dem Bauwesen und der Landwirtschaft trägt Geofencing dazu bei, dass Drohnen innerhalb sicherer und gesetzeskonformer Bereiche eingesetzt werden, wodurch potenzielle Konflikte vermieden und die betriebliche Effizienz gesteigert werden.

 

Strafverfolgungs- und Rettungsdienste können Geofencing nutzen, um den Einsatz von Drohnen bei öffentlichen Veranstaltungen oder in Notfällen zu steuern und so sicherzustellen, dass Drohnen nicht in sensible Bereiche eindringen.

 

Geofencing kann eingesetzt werden, um Wildtiere und natürliche Ressourcen zu schützen, indem der Drohnenzugang zu bestimmten Lebensräumen oder Schutzgebieten eingeschränkt wird.

Was ist ein Gyroskop?

Ein Gyroskop ist ein Sensor, der die Winkelgeschwindigkeit misst – die Rate, mit der sich ein Objekt um eine oder mehrere Achsen dreht – und ist einer der grundlegenden Bausteine von Trägheitsnavigationssystemen. Sein Hauptzweck ist es, präzise Echtzeitinformationen über die Rotationsbewegung bereitzustellen, damit ein INS oder eine IMU bestimmen kann, wie sich die Orientierung eines Objekts im Laufe der Zeit entwickelt.

Moderne Gyroskope, die in der Navigation eingesetzt werden – insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigungsindustrie, der Schifffahrt und der Robotik –, basieren in der Regel auf MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical Systems) oder auf optischen Technologien wie FOG (Fiber Optic Gyroscopes) und RLG (Ring Laser Gyroscopes). Auch wenn sich ihre physikalischen Prinzipien unterscheiden, nutzen sie alle dasselbe Grundkonzept: Wenn sich ein System dreht, erfasst der Sensor den daraus resultierenden Trägheitseffekt und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um.

In einem MEMS-Gyroskop wirken bei der Rotation des Bauteils Corioliskräfte auf winzige Schwingungsstrukturen – häufig Siliziummassen, die mit bestimmten Resonanzfrequenzen angeregte werden. Diese Kräfte verursachen messbare Veränderungen der Schwingungsmuster, die in Winkelgeschwindigkeitsdaten umgewandelt werden. In optischen Gyroskopen kommt es bei der Rotation des Systems zu Phasenverschiebungen des Lichts, das sich entlang einer geschlossenen Schleife in entgegengesetzte Richtungen ausbreitet; dieser Sagnac-Effekt ermöglicht äußerst genaue und driftstabile Rotationsmessungen ohne bewegliche Teile.

Gyroskope liefern wichtige Daten an die Algorithmen eines Trägheitsnavigationssystems, wodurch das System die Lage (Roll-, Nick- und Gierwinkel) berechnen kann. In Kombination mit Beschleunigungssensoren bilden sie ein „ IMU “, das umfassende Bewegungserfassungsfunktionen bietet. Hochwertige Gyroskope reduzieren die Drift, verbessern die Stabilität und ermöglichen es dem Navigationssystem, auch in Umgebungen ohne GPS-Empfang zuverlässig zu funktionieren. In Anwendungen wie der Steuerung von UAVs, Loitering-Munition, der Steuerung von AUVs, der Kompensation von Schiffsbewegungen oder der Navigation autonomer Fahrzeuge wirkt sich die Genauigkeit des Gyroskops direkt auf die Fähigkeit des Systems aus, eine präzise und stabile Flugbahn beizubehalten.