Pulse-20 9 자유도 관성 측정 장치
Pulse-20은 가장 작고 완벽하게 보정된 산업 등급 9 DoF IMU입니다.
초소형 디자인으로 민간 및 해저 탐색에서부터 방위 애플리케이션에 이르기까지 다양한 유형의 차량에 통합할 수 있습니다. 또한 충격에 대한 탁월한 생존성, 진동에 대한 견고성으로 환경적 제약에도 매우 강하며 모든 조건에서 뛰어난 성능을 유지합니다.
따라서 Pulse-20은 열악한 환경 조건에서 공간 제약이 있는 애플리케이션에 가장 적합한 모션 센서입니다.
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Pulse-20의 기능
Pulse-20는 소형 폼 팩터에서 MEMS 기술의 기능과 성능을 극대화하도록 설계되었습니다. 이 초소형 IMU는 3축 가속도계와 3축 자이로스코프를 통합합니다. 이들은 가장 혹독한 조건에서도 뛰어난 성능을 보장하기 위해 맞춤형 FIR 필터로 신중하게 보정되고, 온도 보상되며, 필터링됩니다. 이 IMU는 또한 9자유도 측정을 제공하기 위해 3축 자력계를 통합합니다. RS-422 직렬 및 CAN 통신을 모두 지원하는 Pulse-20은 광범위한 애플리케이션에 걸쳐 유연한 통합을 제공합니다.
사양
가속도계 성능
±40 g 장기 바이어스 반복성
1500 μg * Bias in-run 불안정성
14 μg ** 스케일 팩터
100 ppm * 속도 랜덤 워크
0.03 m/s/√h ** 진동 정류 오차
0.05 mg/g² 대역폭
390 Hz
자이로스코프 성능
± 1000 °/s 장기 바이어스 반복성
750 °/h * Bias in-run 불안정성
7 °/h ** 스케일 팩터
500 ppm * 각속도 랜덤 워크
0.18 °/h ** 진동 정류 오차
<1 °hg² *** 대역폭
133 Hz
자력계 성능
50 Gauss Bias in-run 불안정성
1.5 mGauss Random walk
3 mGauss 대역폭
22 Hz
인터페이스
Binary sbgECom Output 속도
최대 2kHz 직렬 포트
1x RS422, 1x RS232 CAN
1x CAN 2.0 A/B, 최대 1 Mbps Sync OUT
1 x 동기화 출력 Sync IN
1x 클럭 입력 클럭 모드
내부, 외부 직접 (2kHz), 외부 스케일 (1Hz ~ 1kHz) IMU 구성
sbgECom, sbgCenter (ODR, sync in/out, events)
기계 및 전기 사양
4 ~ 15 VDC 전력 소비
400 mW 무게
10 g 크기 (LxWxH)
26.8 mm x 18.8 mm x 9.5 mm
환경 사양 및 작동 범위
IP-50 작동 온도
-40 °C ~ 85 °C 진동
10 g RMS | 20 Hz ~ 2 kHz 충격
< 2000 g MTBF (계산)
50,000 시간 다음과 호환
MIL-STD-810
애플리케이션
Pulse-20은 광범위한 애플리케이션에 적합한 소형의 고성능 패키지로 정확한 자세 및 헤딩 데이터를 제공합니다.
항공 탐색의 경우 열악한 조건에서도 가벼운 정밀도로 안정적인 비행 제어를 보장합니다. 육상 탐색에서는 센서 융합 및 방향을 향상시켜 부드러운 차량 움직임을 가능하게 합니다.
적응력이 뛰어나고 탄력적인 SBG Systems의 IMU는 소형의 강력한 방향 센서가 필요한 산업 분야에 적합한 솔루션입니다.
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Pulse-20과 다른 제품 비교
종합 비교표를 통해 Pulse-20이 다른 제품과 어떻게 다른지 살펴보십시오. 성능, 정밀도 및 컴팩트한 디자인에서 제공하는 고유한 장점을 발견하여 방향 및 내비게이션 요구 사항에 탁월한 선택이 될 것입니다.
Pulse-20 |
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|---|---|---|---|
| 가속도계 범위 | 가속도계 범위 ± 40 g | 가속도계 범위 ±40 g | 가속도계 범위 ±15 / ±40 g |
| 자이로스코프 범위 | 자이로스코프 범위 ± 1000 °/s | 자이로스코프 범위 ± 2000 °/s | 자이로스코프 범위 ± 400 °/s |
| 가속도계 Bias in-run 불안정성 | 가속도계 바이어스 Run-in 불안정성 14 μg | 가속도계 바이어스 In-Run 불안정성 6 μg | 가속도계 바이어스 In-Run 불안정성 6 μg |
| 자이로스코프 바이어스 Run-in 불안정성 | 자이로스코프 바이어스 In-run 불안정성 7 °/h | 자이로스코프 바이어스 In-run 불안정성 0.8 °/h | 자이로스코프 바이어스 In-run 불안정성 0.1 °/h |
| 속도 랜덤 워크 | 속도 랜덤 워크(Velocity Random Walk) 0.03 m/s/√h | 속도 랜덤 워크(Velocity Random Walk) 0.02 m/s/√h | 속도 랜덤 워크(Velocity Random Walk) 0.02 m/s/√h |
| Angular Random Walk | 각도 랜덤 워크 0.018 °/√h | 각도 랜덤 워크 0.08 °/√h | 각도 랜덤 워크 0.012 °/√h |
| 가속도계 대역폭 | 가속도계 대역폭 390 Hz | Accelerometer Bandwidth 480 Hz | 가속도계 대역폭 100 Hz |
| 자이로스코프 대역폭 | 자이로스코프 대역폭 133 Hz | 자이로스코프 대역폭 480 Hz | 자이로스코프 대역폭 100 Hz |
| Output 속도 | 출력 속도 최대 2kHz | 출력 속도 최대 2kHz | 출력 속도 최대 2 kHz |
| 작동 전압 | Operating voltage 4 ~ 15 VDC | Operating voltage 3.3 ~ 5.5 VDC | 작동 전압 5 ~ 36 VDC |
| 전력 소비 | 전력 소비 0.40 W | 전력 소비 0.30 W | Power consumption < 1.8 W |
| 무게 (g) | 무게 (g) 10 g | 무게 (g) 12 g | 무게 (g) 260 g |
| 크기 (LxWxH) | 크기(LxWxH) 26.8 x 18.8 x 9.5 mm | 크기(LxWxH) 30 x 28 x 13.3 mm | 크기 (LxWxH) 56 x 56 x 50.5 mm |
호환성
사례 연구
당사의 IMU가 어떻게 성능을 향상시키고, 가동 중지 시간을 줄이며, 운영 효율성을 개선하는지 보여주는 실제 사용 사례를 살펴보십시오. 당사의 고급 센서와 직관적인 인터페이스가 귀하의 애플리케이션에서 탁월한 성능을 발휘하는 데 필요한 정밀성과 제어력을 어떻게 제공하는지 알아보십시오.
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IMU와 INS의 차이점은 무엇입니까?
관성 측정 장치(IMU)와 관성 항법 시스템(INS)의 차이는 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU(관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프를 통해 측정된 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 이는 롤, 피치, 요 및 움직임에 대한 정보를 제공하지만, 위치나 항법 데이터는 계산하지 않습니다. IMU는 외부 처리 과정을 통해 위치나 속도를 결정하기 위한 움직임 및 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면, INS(관성 항법 시스템)는 IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 자세를 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 항법 알고리즘을 통합합니다. INS는 위치, 속도 및 자세를 포함한 실시간 항법 데이터를 제공하며, GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않습니다.
이 항법 시스템은 포괄적인 항법 솔루션이 필요한 애플리케이션, 특히 군용 UAV, 선박 및 잠수함과 같이 GNSS 사용이 제한된 환경에서 주로 활용됩니다.
관성 측정 장치란 무엇입니까?
관성 측정 장치 (IMU)는 물체의 비력, 각속도, 때로는 자기장 방향을 측정하고 보고하는 정교한 장치입니다. IMU는 항법, 로봇 공학, 모션 트래킹을 포함한 다양한 응용 분야에서 중요한 구성 요소입니다. 주요 특징 및 기능은 다음과 같습니다.
- 가속도계: 하나 이상의 축을 따라 선형 가속도를 측정합니다. 물체가 얼마나 빨리 가속 또는 감속하는지에 대한 데이터를 제공하고 움직임 또는 위치의 변화를 감지할 수 있습니다.
- 자이로스코프: 각속도, 즉 특정 축을 중심으로 한 회전율을 측정합니다. 자이로스코프는 자세 변화를 파악하여 장치가 기준 프레임에 대한 상대적인 위치를 유지할 수 있도록 돕습니다.
- 자력계 (선택 사항): 일부 IMU에는 자기장의 세기와 방향을 측정하는 자력계가 포함되어 있습니다. 이 데이터는 지구 자기장을 기준으로 장치의 방향을 결정하는 데 도움이 되어 항법 정확도를 향상시킵니다.
IMU는 물체의 움직임에 대한 지속적인 데이터를 제공하여 위치와 방향을 실시간으로 추적할 수 있도록 합니다. 이 정보는 드론, 차량 및 로봇 공학과 같은 애플리케이션에 매우 중요합니다.
카메라 짐벌 또는 UAV와 같은 애플리케이션에서 IMU는 원치 않는 움직임이나 진동을 보정하여 움직임을 안정화하고 보다 부드러운 작동을 가능하게 합니다.
GPS/GNSS에서 RMS란 무엇입니까?
RMS는 제곱평균제곱근(Root Mean Square)의 약자이며, GPS 및 관성 측정값을 포함한 항법 데이터의 평균 오류 크기를 정량화하는 데 사용되는 통계적 측정값입니다. 이는 시스템의 예상 오류 수준을 반영하고 얼마나 신뢰할 수 있게 작동하는지를 나타냅니다.
RMS 값이 낮을수록 더 높은 항법 정확도와 전반적인 시스템 신뢰성을 나타냅니다. 정확도는 측정값이 실제 값에 얼마나 가까운지를 나타내며, 정밀도는 반복 측정값이 얼마나 일관적인지를 나타냅니다. 체계적인 오류가 없을 때 정확도와 정밀도는 밀접하게 관련되며, RMS는 통계적인 방식으로 정확도를 표현하는 데 도움이 됩니다. 이는 모든 개별 오류를 제곱하고, 평균을 낸 다음, 양수 및 음수 오류가 서로 상쇄되는 것을 방지하기 위해 제곱근을 취하여 계산됩니다.
RMS는 68.3%의 확률 수준에 해당하며, 이는 실제 오차가 RMS 값 내에 있을 확률이 68.3%임을 의미합니다. GPS 또는 GNSS 측량에서 정확도는 종종 RMS 표기법으로 표현됩니다. 예를 들어, “5mm + 1ppm (rms)”는 오차가 5mm에 측정된 킬로미터당 1mm를 더한 값을 초과하지 않을 확률이 68.3%임을 나타냅니다. 10km 기준선이 측량되면, 이는 68.3%의 확률로 측정된 오차가 15mm 이하로 유지될 것임을 의미합니다.
이 표준 측정 방식은 1D, 2D, 3D 내비게이션 평가에 적용되며, 위치, 속도, 자세 성능을 평가하는 데 사용됩니다. 이는 테스트 및 운영 단계 모두에서 센서 품질, 보정 효율성, 알고리즘 성능을 결정하는 데 핵심적인 역할을 수행합니다. 복잡한 내비게이션 오류를 단일 수치 값으로 변환함으로써, RMS는 시스템 간의 명확한 비교를 가능하게 하고, 정보에 입각한 의사 결정을 지원하며, 실제 애플리케이션 전반에 걸쳐 시스템 검증을 강화합니다.
