Navigation von industriellen UAVs

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), gemeinhin als Drohnen bekannt, haben in verschiedenen Sektoren wie Landwirtschaft, Überwachung, Logistik und Katastrophenschutz 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 semiautonom ausführen können.

Die UAV-Navigation ist entscheidend für die betriebliche Effizienz und Sicherheit von Drohneneinsätzen. Zuverlässige Navigationssysteme wie Inertial Navigation Systems (INS) und Global Navigation Satellite Systems (GNSS) verbessern die Autonomie und ermöglichen es Drohnen, komplexe Aufgaben ohne menschliches Eingreifen auszuführen. Eine genaue Positionierung hilft, Kollisionen zu verhindern und die Einhaltung von Flugverbotszonen sicherzustellen, wodurch die Gesamtsicherheit erhöht wird. Funktionen wie Geofencing und automatisches Rückkehren zum Startpunkt (Return-to-Launch) verbessern die Risikominderung. Darüber hinaus optimiert eine präzise Navigation die Flugpfade, reduziert den Energieverbrauch und verbessert die Durchführung von Aufgaben, wodurch UAVs in Anwendungen wie Landwirtschaft, Vermessung und Lieferung effizienter große Gebiete abdecken können.

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Wesentliche Technologien für die Navigation von UAVs

Mehrere Technologien sind für die effektive Navigation von UAVs unerlässlich. Das Verständnis dieser Technologien ist entscheidend, um nachzuvollziehen, wie UAV-Navigationsfahrzeuge arbeiten und ihre Missionen mit Bravour meistern.

Inertial Navigation Systems (INS) sind von zentraler Bedeutung 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 Echtzeit-Navigation und kritische Positionierungsdaten für UAVs selbst unter anspruchsvollen Bedingungen – beispielsweise in der Nähe von Gebäuden oder Stromleitungen – fusioniert werden. Unser INS nutzt eine Kombination aus Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, um Position, Orientierung und Geschwindigkeit des UAV basierend auf seinen Bewegungen zu berechnen. Durch die kontinuierliche Messung von Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit kann das INS auch unter schwierigen Bedingungen eine präzise Navigation aufrechterhalten.

Durch den Einsatz von Kameras und anderen Sensoren können UAVs ihre Umgebung wahrnehmen und fundierte Navigationsentscheidungen treffen. Die Sensorfusion kombiniert Daten aus mehreren Quellen wie INS, GNSS und Kameras, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern. 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-Kinematik (RTK)-Positionsbestimmung für die UAV-Navigation

Die RTK-Positionierung erhöht die GNSS-Genauigkeit durch den Einsatz eines Netzwerks von Basisstationen, die Korrekturdaten an die UAV übermitteln. Diese Technologie ermöglicht eine zentimetergenaue Positionierung, was sie besonders wertvoll für Anwendungen wie Vermessung, Kartierung und Präzisionslandwirtschaft macht.

Mit RTK ausgestattete UAVs können hochpräzise Aufgaben ausführen, wodurch die Qualität der erfassten Daten und die Effizienz der Einsätze gesteigert werden.

Wir bieten hochmoderne Bewegungs- und Navigationslösungen, die speziell auf UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) zugeschnitten sind. Unsere fortschrittlichen Trägheitssensoren und Navigationssysteme liefern präzise Positionierung und zuverlässige Leistung unter verschiedensten Betriebsbedingungen.

Ob Sie ein hochpräzises INS für komplexe Luftaufgaben oder eine robuste GNSS-Integration für eine verbesserte Positionierung benötigen – unsere Produkte sorgen dafür, dass Ihre UAVs mit optimaler Effizienz arbeiten. Durch kontinuierliche Überwachung und Echtzeit-Datenverarbeitung befähigen unsere Lösungen UAVs zur autonomen Navigation bei gleichzeitiger Wahrung von Sicherheit und Zuverlässigkeit.

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Navigationssensoren, die die Leistung Ihrer Drohnen beeinflussen

Die Auswahl der richtigen Bewegungs-, Navigations- und Steuerungssensoren hat einen direkten Einfluss auf die Leistung von UAVs. Diese Sensoren variieren stark in ihren Spezifikationen, je nach beabsichtigter Anwendung und Einsatzumgebung.

Unsere MEMS-basierten Sensoren sind kompakt und leicht, wodurch sie sich ideal für UAV-Anwendungen eignen, um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu minimieren. Mit ihrem geringen Stromverbrauch von weniger als 1 Watt verlängern sie die Flugdauer des UAVs.
Diese Navigationssensoren liefern Daten mit Raten von bis zu 200 Hz und ermöglichen so Echtzeitanpassungen von Flugbahn und Verhalten des UAVs.

Entdecken Sie unsere Lösungen und finden Sie diejenige, die genau Ihren Anforderungen entspricht.

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Unsere Stärken

Unsere Inertialnavigationssysteme bieten mehrere Vorteile für unbemannte UAV-Fahrzeuge, 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 taktisches INS, das auf maximale Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen, Störungen (Jamming) und Täuschung (Spoofing) ausgelegt ist. Es bietet unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit für Ihre anspruchsvollsten missionskritischen Anwendungen.
INS Erweiterte Widerstandsfähigkeit gegen Stör- und Fälschungsangriffe Positionsfehler bis zu 0,2 % DT bei GNSS-Ausfall 0,05° Kurs (RTK)
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Stellar-40
Pulse 40 V2 Mini rechts

Pulse-40 OEM

Die Pulse-40 IMU ist ideal für kritische Anwendungen. Machen Sie keine Kompromisse bei Größe, Leistung und Zuverlässigkeit.
IMU in taktischer Qualität 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 Unit Right

Quanta Micro

Quanta Micro ist ein GNSS-gestütztes Inertial Navigation System für raumbeschränkte Anwendungen (OEM-Paket). Basierend auf einer IMU der Vermessungsklasse für optimale Kursleistung bei Ein-Antennen-Anwendungen und hoher Unempfindlichkeit gegenüber vibrierenden Umgebungen.
INS Internes GNSS mit Einzel-/Dual-Antenne 0,06° Kurs 0,015° RTK-Roll- und Nickwinkel
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Quanta Micro
Ekinox Micro INS Mini-Einheit Rechts

Ekinox Micro

Das Ekinox Micro ist ein kompaktes, leistungsstarkes INS mit Dual-Antennen-GNSS, das eine unvergleichliche Präzision und Zuverlässigkeit bei missionskritischen Anwendungen bietet.
INS Internes GNSS mit Einzel-/Dual-Antenne 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 Inertial Navigation System mit Dual-Antennen-GNSS und bietet präzises Heading und zentimetergenaue Präzision unter allen Bedingungen.
Inertial Navigation System 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 zentimetergenaue Positionierung und robuste Navigation unter dynamischen, rauen Bedingungen bietet.
Inertial Navigation System 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 eindrucksvolle Erfolgsgeschichten zu den UAV-Inertiallösungen von SBG Systems. Erfahren Sie, wie unsere hochmodernen Navigationssysteme den UAV-Einsatz in zahlreichen Branchen revolutioniert haben. Jede Fallstudie zeigt reale Szenarien, in denen unsere fortschrittlichen Inertiialsensoren und die GNSS-Technologie eine beispiellose Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung erreicht haben.

Gewinnen Sie wertvolle Einblicke und praxisnahe Beispiele, die veranschaulichen, wie unsere Lösungen komplexe Herausforderungen effektiv bewältigen und operative Exzellenz fördern. Erkunden Sie unsere Fallstudien, um zu sehen, wie die UAV-Inertiallösungen von SBG Systems Ihre Projekte voranbringen 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

Schienendefekterkennung von TREALIS mit Apogee Navsight

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

Wie GapEOD mit Ellipse sicherere geophysikalische Vermessungen ermöglicht

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 die Ellipse-D einem solarbetriebenen Boot zum Wettbewerbserfolg in Monaco verhalf

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

Präzise und sicher: Modulares Baggerassistenzsystem angetrieben durch Ellipse-A

Industriebagger
Das Baggersassistenzsystem 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 Gutes über den Einsatz von SBG-Sensoren in der Vermessungsbranche gehört, also haben wir einige Tests mit der Ellipse-D durchgeführt und die Ergebnisse entsprachen exakt unseren Anforderungen.“
Jason L., Gründer
Eberhard-Karls-Universität
„Die Ellipse-N wurde ausgewählt, weil sie alle Anforderungen erfüllt und eine einzigartige Kombination aus Genauigkeit, Größe und Gewicht bietet.“
Uwe P., Dr. Ing.
Logo „WarnowstromerAI“ – Projekt für autonome Fähren
WarnowstromerAI
„Das Ekinox Micro ist die beste Sensorlösung, um die autonome Schifffahrt in urbanen Gebieten voranzutreiben.”
Team WarnowstromerAI

Entdecken Sie weitere Einsatzmöglichkeiten von Trägheitssystemen im industriellen Betrieb

Trägheitssysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Steigerung von Effizienz, Präzision und Sicherheit in einem breiten Spektrum industrieller Abläufe. Von der Geräteautomation und mobilen Robotik bis hin zur Überwachung von Schwermaschinen ermöglichen diese Technologien zuverlässige Positions-, Ausrichtungs- und Bewegungsdaten – selbst in anspruchsvollen oder GNSS-geschwächten Umgebungen. Entdecken Sie, wie Trägheitslösungen Innovationen in verschiedenen 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 UAVs GPS?

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), gemeinhin als Drohnen bekannt, nutzen typischerweise die Technologie des Global Positioning System (GPS) zur Navigation und Positionierung.

 

GPS ist ein wesentlicher Bestandteil des Navigationssystems eines UAVs und liefert Echtzeit-Standortdaten, 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 Kreiselkompasse, die in der Navigation eingesetzt werden – insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungssektor, in der Schifffahrt und in der Robotik –, basieren typischerweise auf MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) oder optischen Technologien wie FOG (Fiber Optic Gyroscopes) und RLG (Ring Laser Gyroscopes). Auch wenn sich ihre physikalischen Prinzipien unterscheiden, nutzen sie alle dasselbe grundlegende Konzept: Wenn ein System rotiert, erkennt der Sensor den daraus resultierenden Trägheitseffekt und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um.

In einem MEMS-Gyroskop erfahren winzige vibrierende Strukturen – häufig Siliziummassen, die mit bestimmten Resonanzfrequenzen betrieben werden – Corioliskräfte, wenn das Gerät rotiert. Diese Kräfte verursachen messbare Änderungen der Schwingungsmuster, die in Winkelgeschwindigkeitsinformationen umgewandelt werden. Bei optischen Gyroskopen erfahren Lichtstrahlen, die sich in entgegengesetzte Richtungen entlang einer geschlossenen Schleife bewegen, Phasenverschiebungen, wenn das System rotiert; dieser Sagnac-Effekt ermöglicht extrem genaue und driftstabile Rotationsmessungen ganz ohne bewegliche Teile.

Gyroskope liefern entscheidende Daten für die Algorithmen eines Inertialen Navigationssystems und ermöglichen dem System die Berechnung der Lage (Roll-, Nick- und Gierwinkel). In Kombination mit Beschleunigungsmessern bilden sie eine IMU, die eine umfassende Bewegungserfassung ermöglicht. Hochwertige Gyroskope reduzieren Drift, verbessern die Stabilität und sorgen dafür, dass das Navigationssystem auch in GPS-gestörten oder -freien Umgebungen zuverlässig funktioniert. Bei Anwendungen wie der Steuerung von UAVs, loitering munitions (Lenkmunition), der AUV-Steuerung, maritimer Heabekompensation oder der Navigation autonomer Fahrzeuge wirkt sich die Genauigkeit des Gyroskops direkt auf die Fähigkeit des Systems aus, eine präzise und stabile Trajektorie einzuhalten.