Navigation für industrielle UAVs

Unbemannte Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs), gemeinhin als Drohnen bekannt, haben in verschiedenen Sektoren, darunter Landwirtschaft, Überwachung, Logistik und Katastrophenmanagement, erheblich an Bedeutung gewonnen. Ein kritischer Aspekt ihres betrieblichen Erfolgs liegt in ihren Navigationsfähigkeiten. Effektive UAV-Navigationssysteme ermöglichen eine präzise Positionierung und Manövrierfähigkeit, sodass diese Fahrzeuge komplexe Aufgaben autonom oder semi-autonom ausführen können.

Die UAV-Navigation ist entscheidend für die betriebliche Effizienz und Sicherheit von Drohnenmissionen. Zuverlässige Navigationssysteme wie Inertial Navigation Systems (INS) und Global Navigation Satellite Systems (GNSS) verbessern die Autonomie und ermöglichen es Drohnen, komplexe Aufgaben ohne menschliches Zutun auszuführen. Eine genaue Positionierung hilft, Kollisionen zu vermeiden und die Einhaltung von Flugverbotszonen sicherzustellen, wodurch die allgemeine Sicherheit verbessert wird. Funktionen wie Geofencing und automatische Rückkehr zum Startpunkt verbessern die Risikominderung. Darüber hinaus optimiert eine präzise Navigation die Flugwege, reduziert den Energieverbrauch und verbessert die Aufgabenausführung, wodurch UAVs in Anwendungen wie Landwirtschaft, Vermessung und Zustellung effektiver werden, da sie große Gebiete effizient abdecken können.

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Essentielle Technologien in der UAV-Navigation

Mehrere Technologien sind integraler Bestandteil der effektiven Navigation von UAVs. Das Verständnis dieser Technologien ist entscheidend, um zu verstehen, wie UAV-Navigationsfahrzeuge funktionieren und in ihren Missionen hervorragende Leistungen erbringen.

Inertial Navigation Systems (INS) sind entscheidend für die unbemannte UAV-Navigation. Sie liefern Roll-, Nick- und Kursinformationen, die mit GNSS-Daten (einschließlich Systemen wie GPS, GLONASS und Galileo) für eine robuste Echtzeitnavigation und kritische Positionsdaten für UAVs auch unter schwierigen Bedingungen, z. B. in der Nähe von Gebäuden oder Stromleitungen, zusammengeführt werden. Unser INS verwendet eine Kombination aus Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, um die Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit des UAV anhand seiner Bewegungen zu berechnen. Durch die kontinuierliche Messung der Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit kann INS auch unter schwierigen Bedingungen eine genaue Navigation aufrechterhalten.

Durch die Verwendung von Kameras und anderen Sensoren können UAVs ihre Umgebung wahrnehmen und fundierte Navigationsentscheidungen treffen. Die Sensorfusion kombiniert Daten aus mehreren Quellen, wie z. B. INS, GNSS und Kameras, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Diese Technologie ermöglicht es Drohnen, Hindernisse zu erkennen, Landezonen zu identifizieren und in komplexen Umgebungen autonom zu navigieren.

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Anwendung UAV

Real-Time Kinematic (RTK) Positionierung für UAV-Navigation

Die RTK-Positionierung verbessert die GNSS-Genauigkeit durch die Verwendung eines Netzes von Basisstationen, die Korrekturdaten an das UAV liefern. Diese Technologie ermöglicht eine Positionierung auf Zentimeterebene, was sie besonders wertvoll in Anwendungen wie Vermessung, Kartierung und Präzisionslandwirtschaft macht.

RTK-ausgestattete UAVs können hochgenaue Aufgaben ausführen, wodurch die Qualität der gesammelten Daten und die Effektivität der Operationen verbessert werden.

Wir bieten modernste Bewegungs- und Navigationslösungen, die auf UAVs – unbemannte Luftfahrzeuge – zugeschnitten sind. Unsere fortschrittlichen Inertialsensoren und Navigationssysteme liefern eine präzise Positionierung und zuverlässige Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Ob Sie hochgenaue INS für komplexe Luftaufgaben oder eine robuste GNSS-Integration für eine verbesserte Positionierung benötigen, unsere Produkte stellen sicher, dass Ihre UAVs mit optimaler Effizienz arbeiten. Mit kontinuierlicher Überwachung und Echtzeit-Datenverarbeitung ermöglichen unsere Lösungen UAVs, autonom zu navigieren und gleichzeitig Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

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Navigationssensoren, die die Leistung Ihrer UAVs beeinflussen

Die Wahl der richtigen Bewegungs-, Navigations- und Steuerungssensoren wirkt sich direkt auf die Leistung von UAVs aus. Diese Sensoren unterscheiden sich stark in ihren Spezifikationen, je nach ihrer beabsichtigten Anwendung und Betriebsumgebung.

Unsere MEMS-basierten Sensoren sind kompakt und leicht, was sie ideal für UAV-Anwendungen macht, um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu minimieren. Mit einem geringen Stromverbrauch verlängern sie die Flugdauer der UAV, da sie weniger als 1 Watt verbrauchen.
Diese Navigationssensoren liefern Daten mit Raten von bis zu 200 Hz und ermöglichen so Echtzeit-Anpassungen des Flugwegs und des Verhaltens der UAV.

Entdecken Sie unsere Lösungen und finden Sie die richtige, die Ihren Bedürfnissen entspricht.

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Unsere Stärken

Unsere Inertialnavigationssysteme bieten mehrere Vorteile für UAV-Drohnenfahrzeuge, darunter:

Hohe Präzision in dynamischen Bedingungen Genaue Lage-, Kurs- und Positionsdaten auch bei Hochgeschwindigkeits- oder High-G-Manövern, die für die UAV-Stabilität und den Erfolg der Mission entscheidend sind.
Kompakte und leichte Bauweise Entwickelt für größen- und gewichtsbeschränkte Plattformen, um die Nutzlastkapazität nicht zu beeinträchtigen und gleichzeitig eine robuste Leistung zu erhalten.
Unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen Kalibriert für extreme Temperaturbereiche und resistent gegen Vibrationen, um eine konsistente Leistung in verschiedenen Betriebsumgebungen zu gewährleisten.
Unterstützung der Nachbearbeitung Datenkorrektur und -analyse nach der Mission, die eine erhöhte Genauigkeit für Kartierungs- und Vermessungsanwendungen ermöglicht.

Lösungen für industrielle UAVs

Unsere Lösungen lassen sich nahtlos in UAV-Plattformen integrieren, um selbst unter schwierigsten Bedingungen eine zuverlässige Leistung zu erzielen.

Pulse 40 IMU Mini Unit Rechts

Pulse-40

Pulse-40 IMU ist ideal für kritische Anwendungen. Gehen Sie keine Kompromisse zwischen Größe, Leistung und Zuverlässigkeit ein.
IMU in taktischer Qualität 0,08°/√hr Rauschgyro 6µg Beschleunigungsmesser 12 Gramm, 0,3 W
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Pulse-40
Quanta Micro INS Mini Unit Right

Quanta Micro

Quanta Micro ist ein GNSS-gestütztes Inertial Navigation System, das für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen entwickelt wurde (OEM-Paket). Es basiert auf einer IMU in Vermessungsqualität für eine optimale Kursleistung bei Einzelantennenanwendungen und eine hohe Immunität gegenüber vibrierenden Umgebungen.
INS Internes GNSS Single/Dual Antenne 0.06 ° Kurs 0,015 ° RTK Rollen & Neigen
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Quanta Micro
Ekinox Micro INS Mini Einheit Rechts

Ekinox Micro

Ekinox Micro ist ein kompaktes, hochleistungsfähiges INS mit Dual-Antennen-GNSS, das unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit in unternehmenskritischen Anwendungen bietet.
INS Internes GNSS Single/Dual Antenne 0,015 ° Rollen und Neigen 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 Inertial Navigation System mit Dualantennen-GNSS und bietet eine präzise Kursbestimmung und eine zentimetergenaue Genauigkeit unter allen Bedingungen.
Inertiales Navigationssystem Interne geodätische Dual-Antenne 0,05 ° RTK Rollen/Neigen 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, hochleistungsfähiges RTK-GNSS-System, das eine präzise Positionierung auf Zentimeterebene und eine robuste Navigation unter dynamischen, rauen Bedingungen bietet.
Inertiales Navigationssystem Single Antenna RTK INS 0,05 ° RTK Rollen/Neigen 0.2 ° RTK-Kurs
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OEM Ellipse-N

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Fallstudien

Entdecken Sie die eindrucksvollen Erfolgsgeschichten, die die UAV-Inertiallösungen von SBG Systems präsentieren. Finden Sie heraus, wie unsere hochmodernen Navigationssysteme die UAV-Operationen in verschiedenen Sektoren revolutioniert haben. Jede Fallstudie stellt reale Szenarien vor, in denen unsere fortschrittlichen Inertialsensoren und die GNSS-Technologie eine beispiellose Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung erzielt haben.

Gewinnen Sie wertvolle Einblicke und praktische Beispiele, die veranschaulichen, wie unsere Lösungen komplexe Herausforderungen effektiv angehen und die operative Exzellenz verbessern. Erkunden Sie unsere Fallstudien, um zu sehen, wie die UAV-Inertiallösungen von SBG Systems Ihre Projekte verbessern und außergewöhnliche Ergebnisse liefern können.

SUNCAR

Präzise und sicher: Modulares Bagger-Assistenzsystem mit Ellipse

Industriebagger

SUNCARs Bagger-Assistenzsystem mit Ellipse

Autonomes Fahren unterstützt durch großflächige Präzisionskartierung mit Apogee

Mobile Mapping

Zephir

Ellipse INS hilft, einen Weltrekord zu brechen

Fahrzeuge

Ellipse-D gab dem Segelboot die Genauigkeit und das Vertrauen, das Unkontrollierbare zu kontrollieren.
GRYFN

Modernste Fernerkundung integriert mit Quanta Micro

UAV LiDAR & Photogrammetrie

GOBI-Sensor mit Anschlüssen und Kühlsystem im Freien
Zurich UAS Racing Team

Fortschrittliche Entwicklung autonomer Fahrzeuge mit Ellipse-D

Autonome Fahrzeuge

Zurich UAS Racing Team kurz vor dem Überschreiten der Ziellinie
Cordel

Gleiswartung mit Quanta Plus und Qinertia

LiDAR-Kartierung

Lidar-Punktwolke mit modellierter kinematischer Hüllkurve für die Eisenbahnwartung
Entdecken Sie alle unsere Fallstudien

Sie reden über uns

Hören Sie aus erster Hand von den Innovatoren und Kunden, die unsere Technologie übernommen haben.
Ihre Erfahrungsberichte und Erfolgsgeschichten veranschaulichen die bedeutenden Auswirkungen unserer Sensoren in praktischen UAV-Navigationsanwendungen.

BoE Systems
„Wir haben von guten Erfahrungen mit SBG-Sensoren in der Vermessungsbranche gehört, deshalb haben wir einige Tests mit dem Ellipse-D durchgeführt, und die Ergebnisse waren genau das, was wir brauchten.“
Jason L, Gründer
Eberhard Karls Universität
„Ellipse-N wurde ausgewählt, weil es alle Anforderungen erfüllt und ein einzigartiges Gleichgewicht zwischen Genauigkeit, Größe und Gewicht bietet.“
Uwe P, Dr. Ing.
University of Waterloo
“Ellipse-D von SBG Systems war einfach zu bedienen, sehr genau und stabil, mit einem kleinen Formfaktor—all dies war für unsere WATonoTruck-Entwicklung von entscheidender Bedeutung.”
Amir K, Professor und Direktor

Entdecken Sie weitere Einsatzmöglichkeiten von Trägheitssystemen in industriellen Betrieben

Inertialsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Steigerung von Effizienz, Präzision und Sicherheit in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen. Von der Geräteautomatisierung und mobilen Robotik bis hin zur Überwachung schwerer Maschinen ermöglichen diese Technologien eine zuverlässige Positionierung, Orientierung und Bewegungsdatenerfassung – selbst in anspruchsvollen oder GNSS-kritischen Umgebungen. Entdecken Sie, wie Inertiallösungen Innovationen in verschiedenen industriellen Anwendungen vorantreiben.


Haben Sie Fragen?

Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den Anwendungen, die wir hervorheben. Sollten Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!

Verwenden UAVs GPS?

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), allgemein bekannt als Drohnen, verwenden typischerweise die Global Positioning System (GPS)-Technologie für Navigation und Positionierung.

 

GPS ist ein wesentlicher Bestandteil des Navigationssystems einer UAV, das Echtzeit-Positionsdaten liefert, die es der Drohne ermöglichen, ihre Position präzise 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?

UAV-Geofencing ist eine virtuelle Barriere, die spezifische geografische Grenzen definiert, innerhalb derer ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) operieren kann.

 

Diese Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Erhöhung der Sicherheit und Compliance von Drohnenoperationen, insbesondere in Gebieten, in denen Flugaktivitäten Risiken für Personen, Eigentum oder eingeschränkten Luftraum darstellen können.

 

In Branchen wie Lieferdiensten, Bauwesen und Landwirtschaft trägt Geofencing dazu bei, dass Drohnen in sicheren und legalen Gebieten operieren, wodurch potenzielle Konflikte vermieden und die betriebliche Effizienz gesteigert werden.

 

Strafverfolgungs- und Rettungsdienste können Geofencing nutzen, um UAV-Einsätze bei öffentlichen Veranstaltungen oder Notfällen zu verwalten und sicherzustellen, dass Drohnen keine sensiblen Bereiche betreten.

 

Geofencing kann zum Schutz von Wildtieren und natürlichen Ressourcen eingesetzt werden, indem der Zugang von Drohnen zu bestimmten Lebensräumen oder Naturschutzgebieten 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 verwendet werden, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Schifffahrt und Robotik, sind typischerweise MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) oder optische Technologien wie FOG (Fiber Optic Gyroscopes) und RLG (Ring Laser Gyroscopes). Obwohl sich ihre physikalischen Prinzipien unterscheiden, nutzen sie alle das gleiche grundlegende Konzept: Wenn sich ein System dreht, erfasst der Sensor den resultierenden Trägheitseffekt und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um.

In einem MEMS-Gyroskop erfahren winzige vibrierende Strukturen – oft Siliziummassen, die mit bestimmten Resonanzfrequenzen angetrieben werden – Coriolis-Kräfte, wenn sich das Gerät dreht. Diese Kräfte verursachen messbare Veränderungen in den Vibrationsmustern, die in Winkelgeschwindigkeitsinformationen übersetzt werden. In optischen Gyroskopen erfährt Licht, das sich in entgegengesetzten Richtungen entlang einer geschlossenen Schleife bewegt, Phasenverschiebungen, wenn sich das System dreht; dieser Sagnac-Effekt ermöglicht extrem genaue und driftstabile Drehmessungen ohne bewegliche Teile.

Gyroskope liefern entscheidende Daten in die Algorithmen eines inertialen Navigationssystems und ermöglichen es dem System, die Lage (Roll-, Nick- und Gierwinkel) zu berechnen. In Kombination mit Beschleunigungsmessern bilden sie eine IMU, die umfassende Bewegungserfassungsfunktionen bietet. Hochwertige Gyroskope reduzieren die Drift, verbessern die Stabilität und ermöglichen es dem Navigationssystem, auch in GPS-verweigerten Umgebungen zuverlässig zu funktionieren. In Anwendungen wie UAV-Führung, Loitering Munitions, AUV-Steuerung, maritimer Heave-Kompensation oder autonomer Fahrzeugnavigation beeinflusst die Genauigkeit des Gyroskops direkt die Fähigkeit des Systems, eine präzise und stabile Flugbahn beizubehalten.