Sistemi di navigazione avanzati per veicoli di superficie senza equipaggio – USV

Un USV, o Unmanned Surface Vessel, è un tipo di imbarcazione autonoma o controllata a distanza progettata per operare sulla superficie dell'acqua senza equipaggio a bordo. Gli USV sono impiegati per vari scopi, come missioni di ricognizione, sorveglianza e intelligence (ISR).
Queste imbarcazioni sono apprezzate per la loro capacità di ridurre il rischio operativo, operare in ambienti pericolosi, la loro economicità e la loro capacità di raccogliere dati in tempo reale mentre sono controllate a distanza o pre-programmate per missioni autonome.
I sistemi di navigazione sono vitali per il funzionamento degli Unmanned Surface Vehicles. Forniscono la tecnologia necessaria per la navigazione autonoma e controllata a distanza delle imbarcazioni sull'acqua. Questi sistemi integrano diverse tecnologie per garantire una navigazione accurata, affidabile ed efficiente in diversi ambienti marittimi.

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Sistemi autonomi di guida e controllo

I nostri sistemi di movimento e navigazione alimentano i processi decisionali dell'USV, consentendogli di seguire autonomamente percorsi predefiniti, evitare ostacoli e rispondere ai cambiamenti nell'ambiente.

Innanzitutto, le nostre soluzioni USV utilizzano algoritmi avanzati per garantire una navigazione sicura ed efficiente. Utilizzando i dati dei sensori, regolano la rotta del veicolo in tempo reale. Inoltre, le nostre soluzioni inerziali marittime consentono agli operatori remoti di monitorare e controllare l'USV. Trasmettono anche dati di navigazione in tempo reale, letture dei sensori e video alla stazione di controllo.
Infine, i collegamenti di comunicazione consentono agli operatori di intervenire in situazioni critiche, garantendo una navigazione affidabile su lunghe distanze e missioni complesse.

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Posizionamento Real-Time Kinematic per USV

I sistemi cinematici in tempo reale (RTK) forniscono una precisione di posizionamento a livello centimetrico correggendo i dati GNSS con informazioni in tempo reale provenienti da una stazione di riferimento. Questo è essenziale per le operazioni di USV che richiedono alta precisione. Ogni costellazione GNSS, inclusi GPS, GLONASS e Galileo, fornisce dati di posizionamento globale per determinare la posizione esatta dell'USV (latitudine, longitudine e altitudine). Offre un posizionamento e una navigazione precisi in ambienti in acque aperte dove i segnali satellitari sono disponibili, consentendo agli USV di seguire rotte predefinite e raggiungere waypoint designati con elevata precisione. La precisione GNSS può essere migliorata utilizzando il posizionamento cinematico in tempo reale (RTK) o il posizionamento puntuale di precisione (PPP), che calcola o modella gli errori riscontrati nel GNSS.

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Data fusion e integrazione dei sensori

I nostri sensori inerziali integrano spesso i dati provenienti da più sensori (GNSS, IMU, sonar…) per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità del posizionamento. La sensor fusion migliora le prestazioni complessive della navigazione, consentendo all'USV di operare efficacemente in ambienti complessi dove un singolo metodo di navigazione può essere insufficiente. Con i nostri sistemi autonomi di guida, navigazione e controllo, gli USV riducono al minimo i rischi di errore umano, garantendo prestazioni più coerenti durante le missioni complesse.

Gli USV forniscono soluzioni economicamente vantaggiose, sicure e altamente versatili per varie attività marittime, dalla difesa e sorveglianza al monitoraggio ambientale e alla raccolta di dati, offrendo al contempo una durata e una precisione superiori.

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I nostri punti di forza

I nostri sistemi di navigazione inerziale offrono diversi vantaggi per i veicoli di superficie senza pilota, tra cui:

Navigazione in ambienti dinamici Dati di posizionamento e orientamento precisi per navigare in modo affidabile in condizioni marittime difficili.
Prestazioni robuste in aree con GNSS negato Funzionamento ininterrotto in ambienti con interruzioni del GNSS, come porti, ponti o strutture offshore.
Compatto e leggero Fattore di forma ridotto per una perfetta integrazione negli USV e un impatto minimo sulla capacità di carico utile e sulla progettazione.
Stabilità e controllo migliorati Dati di movimento in tempo reale per migliorare la stabilità e il controllo degli USV, per un'esecuzione precisa della missione.

Soluzioni per veicoli di superficie senza equipaggio

Le nostre soluzioni innovative offrono precisione e robustezza eccezionali, garantendo che la tua imbarcazione funzioni in modo ottimale in qualsiasi ambiente marittimo. Dall'esplorazione alla difesa, la nostra tecnologia fornisce l'affidabilità di cui hai bisogno.

Pulse 40 Unità IMU Mini Destra

Pulse-40

L'IMU Pulse-40 è ideale per applicazioni critiche. Non scendere a compromessi tra dimensioni, prestazioni e affidabilità.
IMU di livello tattico Rumore del giroscopio 0,08°/√h Accelerometri da 6µg 12 grammi, 0,3 W
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Pulse-40
Ellipse A AHRS Unità Mini Destra

Ellipse-A

Ellipse-A offre orientamento e heave ad alte prestazioni in un AHRS economico, con calibrazione magnetica precisa e robusta tolleranza alla temperatura.
AHRS Heading 0,8 ° (Magnetico) 5 cm di Heave Rollio e beccheggio 0,1 °
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Ellipse-A
Mini Unità Ellipse E INS Destra

Ellipse-E

Ellipse-E offre una navigazione precisa integrandosi con GNSS e sensori esterni, fornendo dati di rollio, beccheggio, direzione, beccheggio e posizione.
INS GNSS esterno 0.05 ° Roll & Pitch Heading 0,2 °
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Ellipse-E
Mini Unità Ellipse N INS Destra

Ellipse-N

Ellipse-N è un GNSS compatto ad alte prestazioni con singola antenna che offre un posizionamento preciso a livello di centimetro e una navigazione robusta.
INS GNSS RTK a singola antenna 0.05 ° Roll & Pitch Heading 0,2 °
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Ellipse-N
Ellipse D Unità Mini INS Destra

Ellipse-D

Ellipse-D è il sistema di navigazione inerziale più piccolo con GNSS a doppia antenna, che offre un heading preciso e un'accuratezza a livello di centimetro in qualsiasi condizione.
INS INS RTK a doppia antenna Rollio e beccheggio 0,05 ° Heading 0,2 °
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS Mini Unità Destra

Ekinox Micro

Ekinox Micro è un INS compatto e ad alte prestazioni con GNSS a doppia antenna, che offre precisione e affidabilità ineguagliabili in applicazioni mission-critical.
INS Antenna singola/doppia GNSS interna 0.015 ° Roll e Pitch 0.05 ° Heading
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Ekinox Micro

Brochure sulle applicazioni per la difesa

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Casi di studio

Scopri l'impatto delle nostre soluzioni di navigazione USV attraverso i nostri case study approfonditi, che ne dimostrano il ruolo fondamentale nel guidare il successo in un'ampia gamma di progetti. La nostra tecnologia all'avanguardia offre accuratezza e affidabilità senza pari, perfettamente personalizzate per soddisfare le esigenze specifiche di varie operazioni marittime.

Tecnologia marittima

Marine Technology integra l'INS/GNSS di SBG nell'USV HydroDron

Navigazione USV

Tecnologia marittima
SeaRobotics

Soluzioni di movimento, beccheggio e navigazione per USV batimetrici

Veicolo di superficie senza pilota (USV)

Searobotics USV
Unmanned Survey Solution

Navsight consente rilievi multi-beam e laser a bordo di USV

Rilevamento USV

A bordo di USV con INS
ITER Systems

L'INS perfetto per la batimetria basata su USV

Navigazione USV

Batimetria basata su USV

Guida autonoma supportata da mappatura di precisione su larga scala con Apogee

Mobile Mapping

Zephir

Ellipse INS contribuisce a battere un record mondiale

Veicoli

Ellipse-D ha conferito alla barca a vela la precisione e la fiducia per controllare l'incontrollabile.
Scopri tutti i nostri casi di studio

Parlano di noi

Ascolta in prima persona gli innovatori e i clienti che hanno adottato la nostra tecnologia.

Le loro testimonianze e storie di successo illustrano il notevole impatto che i nostri sensori hanno nelle applicazioni pratiche dei veicoli autonomi.

University of Waterloo
“L'Ellipse-D di SBG Systems è risultata facile da usare, molto precisa e stabile, con un fattore di forma ridotto, tutti elementi essenziali per lo sviluppo del nostro WATonoTruck.”
Amir K, Professore e Direttore
Fraunhofer IOSB
“I robot autonomi su larga scala rivoluzioneranno il settore delle costruzioni nel prossimo futuro.”
ITER Systems
“Cercavamo un sistema di navigazione inerziale compatto, preciso ed economico. L'INS di SBG Systems era la soluzione perfetta.”
David M, CEO

Scopri altri sistemi senza equipaggio nelle applicazioni marittime

Scoprite come i sistemi di navigazione inerziale potenziano un'ampia gamma di sistemi marittimi senza equipaggio. Dai veicoli di superficie autonomi (USV) ai veicoli sottomarini (UUV), le nostre soluzioni garantiscono dati affidabili di posizionamento, orientamento e movimento, consentendo operazioni sicure ed efficienti anche negli ambienti marini più difficili.


Ha delle domande?

Benvenuti nella nostra sezione FAQ. Qualora necessitiate di chiarimenti, consultate l'elenco delle domande frequenti riportate di seguito. Se non riuscite a trovare le informazioni che cercate, non esitate a contattarci direttamente.

Cos'è il sistema di guida inerziale di un USV?

Un sistema di guida inerziale per un veicolo di superficie senza equipaggio (Unmanned Surface Vehicle, USV) è fondamentale per una navigazione e un controllo precisi, soprattutto quando il GNSS non è disponibile. I sensori inerziali tracciano il movimento e l'orientamento, consentendo una navigazione efficace in ambienti difficili.

 

I Sistemi di Navigazione Inerziale (INS) integrano i dati IMU con altri sistemi, come GNSS o Doppler Velocity Logs, per una maggiore precisione. Impiegano anche algoritmi di navigazione, come il filtro di Kalman, per calcolare posizione e velocità.

 

I sensori inerziali supportano il funzionamento autonomo, fornendo dati accurati di heading e posizione per varie applicazioni. Garantiscono un funzionamento efficace in condizioni di assenza di GNSS e consentono regolazioni in tempo reale per una maggiore manovrabilità.

Cos'è un payload?

Un payload si riferisce a qualsiasi apparecchiatura, dispositivo o materiale che un veicolo (drone, imbarcazione...) trasporta per svolgere il suo scopo previsto oltre le funzioni di base. Il payload è separato dai componenti necessari per il funzionamento del veicolo, come i motori, la batteria e il telaio.

Esempi di payload:

  • Telecamere: telecamere ad alta risoluzione, telecamere termiche…
  • Sensori: LiDAR, sensori iperspettrali, sensori chimici…
  • Apparecchiature di comunicazione: radio, ripetitori di segnale...
  • Strumenti scientifici: sensori meteorologici, campionatori d'aria…
  • Altre attrezzature specializzate

Qual è la differenza tra IMU e INS?

La differenza tra un'Unità di Misura Inerziale (IMU) e un Sistema di Navigazione Inerziale (INS) risiede nella loro funzionalità e complessità.
Un'IMU (unità di misura inerziale) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e la velocità angolare del veicolo, misurate da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola dati di posizione o navigazione. L'IMU è specificamente progettata per trasmettere dati essenziali su movimento e orientamento per l'elaborazione esterna al fine di determinare posizione o velocità.
D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina i dati dell'IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento di un veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtro di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, inclusi posizione, velocità e orientamento, senza fare affidamento su sistemi di posizionamento esterni come il GNSS.
Questo sistema di navigazione è tipicamente utilizzato in applicazioni che richiedono soluzioni di navigazione complete, in particolare in ambienti privi di GNSS, come UAV militari, navi e sottomarini.

Cos'è un ROV?

Un ROV, o Remotely Operated Vehicle (Veicolo a Comando Remoto), è un robot sottomarino senza equipaggio progettato per operare in ambienti troppo profondi, pericolosi o altrimenti inaccessibili per i sommozzatori umani. I ROV sono ampiamente utilizzati nelle industrie marine come l'oil & gas offshore, la ricerca scientifica, il monitoraggio ambientale e le operazioni navali. A differenza dei veicoli sottomarini autonomi (AUV), che operano indipendentemente seguendo percorsi pre-programmati, i ROV sono tipicamente collegati a una nave di superficie tramite un cavo ombelicale che fornisce alimentazione, comunicazione e segnali di controllo. Questo cavo consente a un operatore umano in superficie di pilotare il veicolo in tempo reale, fornendo manovre precise, monitoraggio e controllo dei sensori e dei manipolatori di bordo.

I ROV sono equipaggiati con una varietà di strumenti a seconda della loro missione. Comunemente trasportano telecamere ad alta definizione per l'ispezione visiva, sistemi sonar per la mappatura e la navigazione, e bracci manipolatori per interagire con oggetti sul fondale marino. I modelli avanzati possono includere sensori specializzati come sonde ambientali, magnetometri e sistemi di navigazione inerziale (INS) per mantenere un posizionamento accurato in condizioni subacquee difficili. Poiché i segnali GPS/GNSS non possono penetrare l'acqua, i ROV si affidano a una combinazione di sistemi di posizionamento acustico, Doppler Velocity Logs (DVL), sensori di pressione e navigazione inerziale per stimare la loro posizione rispetto alla nave di superficie o a un punto di riferimento fisso. I ROV ad alta precisione utilizzati nella costruzione sottomarina o nella ricerca scientifica spesso integrano IMU di grado tattico per garantire una precisione a livello centimetrico durante operazioni prolungate, anche in aree con scarsa copertura acustica.

Il design di un ROV è altamente modulare, consentendo l'attacco di diversi payload a seconda dei requisiti della missione. I ROV di classe osservazione, di piccole dimensioni, sono leggeri e portatili, destinati a semplici ispezioni visive, mentre i ROV di classe lavoro sono molto più grandi, capaci di compiti gravosi come la costruzione sottomarina, la riparazione di condotte o la raccolta di campioni. I ROV forniscono un accesso ineguagliabile agli ambienti sottomarini, estendendo le capacità umane e consentendo operazioni a profondità e durate che altrimenti sarebbero impossibili. In sintesi, un ROV è sia uno strumento di esplorazione versatile che una piattaforma di precisione per l'esecuzione di complesse missioni subacquee, colmando il divario tra la supervisione umana e la capacità robotica remota.