Високоточні акселерометри та гіроскопи
Інерційні системи відіграють ключову роль як основні та допоміжні навігаційні засоби в оборонних пристроях і транспортних засобах (наприклад, безпілотних літальних апаратах), працюючи разом із GNSS, магнітометрами, датчиками повітряних параметрів та іншими допоміжними датчиками. Ці системи забезпечують безперервну передачу навігаційних даних у режимі реального часу, що є необхідним для запобігання зіткненням, планування маршруту та оцінки обстановки. Крім того, INS підвищують автономність транспортних засобів, дозволяючи їм діяти більш незалежно на полі бою.
Наші індивідуально відкалібровані інерційні системи з акселерометрами та гіроскопами на основі передової технології MEMS забезпечують виняткову стійкість та надійність рішень PNT. Поєднуючи дані з цих датчиків за допомогою складних алгоритмів мультисенсорної інтеграції, високоточні INS можуть виявляти зміни руху, одночасно забезпечуючи захист від перешкод та підробки даних за допомогою адаптивного фільтрування з вирізами та RAIM.
Така інтеграція датчиків забезпечує точні навігаційні дані з похибкою dead reckoning , обмеженою до 0,5–2% від пройденої відстані протягом тривалих періодів.
Міцна та компактна конструкція
Наші навігаційні системи — це інерційні вимірювальні блоки (IMU) на базі MEMS, що випускаються як у міцному OEM , що відповідає стандарту MIL-STD, так і OEM компактному OEM . Розроблені та виготовлені у Франції, вони містять матеріали, достатньо міцні, щоб витримувати екстремальні військові умови, такі як удари, сильні вібрації, різкі перепади температури та суворі кліматичні умови.
Наше неймовірне співвідношення розміру, ваги та продуктивності робить їх ідеальними для безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та боєприпасів типу «лоітерінг», де обмеження корисного навантаження є критичними.
Надійність у цих середовищах є вирішальною, оскільки відмова системи може поставити під загрозу успіх місії. Випробувані відповідно до військових стандартів (MIL-STD 810), ці матеріали забезпечують оптимальне функціонування критично важливих систем, одночасно надаючи можливості попередження на основі частотного аналізу та обходу гібридизації датчиків для підвищеної стійкості до електронної війни.
Прості в інтеграції OEM рішення у коробках
Наші інерційні датчики безперешкодно інтегруються в усі типи БПЛА завдяки гнучким API, зокрема бінарним, NMEA та RESTful-інтерфейсам. Пряма сумісність із популярними системами автопілотування, такими як Pixhawk та Ardupilot, дозволяє легко INS нашу INS без значних модифікацій та значних зусиль.
Така адаптивність забезпечує швидке впровадження завдяки різноманітним варіантам інтеграції, скорочуючи час простою та експлуатаційні витрати, водночас зберігаючи точність навігації. Завдяки нашим масштабованим рішенням збройні сили можуть забезпечити, щоб весь їхній парк отримав переваги від покращених навігаційних можливостей, підтримуючи критично важливі операції без порушення конфігурацій БПЛА та без необхідності складних модернізацій.
Наша всесвітня мережа з 70 дистриб'юторів забезпечує глобальну підтримку для оборонних застосувань.
Рішення для навігації безпілотних літальних апаратів
Наші датчики забезпечують надзвичайно малу затримку між рухом і вихідним сигналом. Вони ретельно розроблені з урахуванням обробки сигналу та FIR-фільтрації, що дозволяє забезпечити високу пропускну здатність і водночас захистити вимірювання від вібрацій.
Pulse
Ellipse-E
Ellipse-N
Ellipse-D
Ekinox Micro
Quanta Plus
Quanta Extra
Брошура про застосування в оборонній галузі
Отримайте нашу брошуру прямо на свою електронну пошту!
Приклади застосування
Ознайомтеся з історіями успіху, що стоять за інерційними рішеннями для БПЛА SBG Systems. Дізнайтеся, як наші передові навігаційні системи змінили експлуатацію безпілотних літальних апаратів у різних галузях — від точного землеробства до оборони.
У кожному прикладі з практики висвітлюються реальні випадки застосування, де наші сучасні інерційні датчики та GNSS забезпечили неперевершену точність, надійність та продуктивність.
Як Ellipse допомогла човну на сонячній енергії взяти участь у змаганнях у Монако
Човен на сонячній енергії
Точно та безпечно: Модульна система допомоги екскаватору на базі Ellipse-A
Промисловий екскаватор
Про нас говорять
Дізнайтеся, як наші інерційні рішення допомогли нашим клієнтам оптимізувати свою діяльність та підвищити продуктивність.
Дізнайтеся про інші сфери застосування автономних транспортних засобів у сфері оборони
Дізнайтеся, як інерційні навігаційні системи покращують експлуатаційні характеристики автономних транспортних засобів у широкому спектрі оборонних застосувань. Від безпілотних наземних систем до автономних конвоїв та розвідувальних платформ — наші рішення забезпечують точне визначення місцезнаходження, орієнтацію та надійність, необхідні для успішного виконання завдань, навіть уdenied .
У вас є питання?
Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо навігації безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Якщо ви не знайдете потрібної інформації, звертайтеся до нас безпосередньо!
Які види INS систем INS можливі в оборонних БПЛА?
Наші рішення чудово підходять для інтеграції з різними типами оборонних БПЛА, забезпечуючи універсальність та адаптивність до різних оперативних потреб. Наші датчики руху та навігації забезпечують вашим системам тактичне зондування без шкоди для параметрів SWaP-C! Вони особливо підходять для використання інтеграторами.
Для безпілотних літальних апаратів, що використовують GNSS, наші двоантенні GNSS забезпечують виняткову точність. Це є корисним для наземної навігації та полегшує перехід між повітряною та наземною навігацією. Крім того, усі датчики підтримують різні протоколи зв’язку, такі як RS-232, CAN та Ethernet, що забезпечує безперебійну інтеграцію з системами безпілотних літальних апаратів.
Нарешті, можна інтегрувати зовнішні системи позиціонування, такі як DVL, або інші навігаційні засоби для отримання точних даних roll, pitch, heading і висоту. Це покращує навігацію в умовах, коли GNSS можуть бути слабкими або недоступними.
Як забезпечити дотримання стандартів якості датчиків для військового застосування безпілотних літальних апаратів?
У SBG Systems забезпечення найвищих стандартів якості для наших інерційних вимірювальних блоків (ІВБ) передбачає ретельний процес. Ми починаємо з оптимального підбору високоякісних MEMS-компонентів, приділяючи особливу увагу надійним акселерометрам і гіроскопам, які відповідають нашим суворим вимогам до якості. Наші ІВБ розміщені в міцних корпусах, розроблених для витримки вібрацій та впливу навколишнього середовища, що гарантує їхню довговічність і високу продуктивність.
Наш автоматизований процес калібрування передбачає використання двоосьового столу та охоплює діапазон температур від -40 °C до 85 °C. Ця калібрування компенсує різні фактори, зокрема похибки, ефекти перехресних осей, розбіжність осей, коефіцієнти масштабування та нелінійності в акселерометрах і гіроскопах, забезпечуючи стабільну роботу в будь-яких погодних умовах.
Наш процес сертифікації також передбачає суворий внутрішній контроль, що гарантує: у виробництво потрапляють лише ті датчики, які відповідають нашим технічним вимогам. До кожного IMU детальний протокол калібрування та надається дворічна гарантія. Такий ретельний підхід забезпечує високу якість, надійність та стабільну роботу протягом тривалого часу, дозволяючи створювати IMU найвищого рівня для оборонної галузі та інших критично важливих сфер застосування.
Ми також проводимо ретельні екологічні випробування та випробування на довговічність, щоб забезпечити надійність. Деякі з наших датчиків відповідають кільком стандартам MIL-STD, що гарантує їхню стійкість до ударів, вібрації та екстремальних умов.
Як контролювати затримки виведення даних під час експлуатації безпілотних літальних апаратів?
Контроль затримок у передачі даних під час експлуатації безпілотних літальних апаратів має вирішальне значення для забезпечення оперативної роботи, точної навігації та ефективного зв’язку, особливо в оборонній сфері або в умовах виконання завдань, від яких залежить успіх місії.
Затримка на виході є важливим аспектом у системах управління в режимі реального часу, де її збільшення може погіршити ефективність контурів управління. Наше INS програмне забезпечення INS розроблено з метою мінімізації затримки на виході: після зчитування даних з датчиків розширений фільтр Калмана (EKF) виконує невеликі обчислення за фіксований проміжок часу, перш ніж генеруються вихідні сигнали. Зазвичай спостережувана затримка на виході становить менше однієї мілісекунди.
Щоб отримати загальну затримку, до затримки передачі даних слід додати затримку обробки. Ця затримка передачі залежить від конкретного інтерфейсу. Наприклад, повна передача повідомлення розміром 50 байт через інтерфейс UART зі швидкістю 115 200 біт/с займе 4 мс. Для мінімізації затримки виведення слід використовувати більш високі швидкості передачі даних.
Що таке PNT?
Абревіатура PNT розшифровується як «позиціонування, навігація та синхронізація» — три основні складові, на яких базуються будь-які сучасні системи навігації та координації, чи то в аерокосмічній галузі, оборонній сфері, морському транспорті, секторі автономних транспортних засобів, чи в галузі критичної інфраструктури.
Ось чіткий розклад:
1. Позиціонування
Це дає відповідь на питання: «Де я?»
Він надає точні географічні координати (широту, довготу, висоту над рівнем моря). Зазвичай вони отримуються за допомогою GNSS GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou) або INS , коли GNSS недоступна.
Незамінний інструмент для відстеження, навігації, картографування та оцінки обстановки.
2. Навігація
Це відповідає на запитання: «Як дістатися з точки А до точки Б?»
Це передбачає визначення напрямку, швидкості та траєкторії для безпечного й ефективного досягнення пункту призначення. Сюди входять швидкість, курс та положення (roll, pitch, рискання).
Зазвичай це досягається за допомогоюINS), алгоритмів об'єднання даних датчиків, одометрії або навігації GNSS.
3. Терміни
Це відповідає на запитання: «Котра саме година?»
Точний, синхронізований час має вирішальне значення для координації систем і сигналів. Високоточна синхронізація лежить в основі комунікаційних мереж, військових систем, електромереж та GNSS .
Навіть помилки в межах мікросекунд можуть призвести до збоїв у роботі систем зв'язку, каналів передачі даних або геолокації.
Чому PNT має значення?
Система PNT лежить в основі кожної сучасної автономної або керованої системи— будь то ракети, безпілотні літальні апарати, транспортні засоби, безпілотні надводні судна, безпілотні підводні апарати чи навіть мережі мобільного зв’язку. У разі GNSS або denied GNSS інерційні системи (INS) стають основою надійної системи PNT.
Що таке інерційний вимірювальний блок?
Інерційні вимірювальні блоки (ІВБ) — це складні пристрої, які вимірюють і передають дані про силу, кутову швидкість, а іноді й орієнтацію магнітного поля об’єкта. ІВБ є важливими компонентами в різних сферах застосування, зокрема в навігації, робототехніці та відстеженні руху. Давайте детальніше розглянемо їхні основні характеристики та функції:
- Акселерометри: вимірюють лінійне прискорення вздовж однієї або декількох осей. Вони надають дані про те, з якою швидкістю об’єкт прискорюється або сповільнюється, а також можуть фіксувати зміни руху чи положення.
- Гіроскопи: вимірюють кутову швидкість, тобто швидкість обертання навколо певної осі. Гіроскопи допомагають визначати зміни орієнтації, що дозволяє пристроям зберігати своє положення відносно системи відліку.
- Магнітометри (опціонально): Деякі ІМУ оснащені магнітометрами, які вимірюють силу та напрямок магнітних полів. Ці дані допомагають визначити орієнтацію пристрою відносно магнітного поля Землі, підвищуючи точність навігації.
ІМУ надають безперервні дані про рух об’єкта, що дозволяє відстежувати його положення та орієнтацію в режимі реального часу. Ця інформація має вирішальне значення для таких застосувань, як дрони, транспортні засоби та робототехніка.
У таких системах, як стабілізатори для камер або безпілотні літальні апарати, інерційні вимірювальні блоки (IMU) допомагають стабілізувати рух, компенсуючи небажані коливання та вібрації, що забезпечує більш плавну роботу.
Що таке dead reckoning авіації?
Навігація за розрахунками в авіації — це традиційний метод навігації, який дозволяє визначити поточне місцезнаходження літака шляхом екстраполяції його останнього відомого координатного положення з використанням виміряних або припущених параметрів, таких як heading, швидкість польоту, час та фактори навколишнього середовища, такі як вітер.
Замість того, щоб покладатися на зовнішні орієнтири — такі як радіомаяки, GNSS або візуальні орієнтири,dead reckoning використовує інформацію про власний рух літака для обчислення його поточного місцезнаходження відносно точки старту. Пілот або бортова навігаційна система починає з відомої точки, а потім застосовує істинний heading літака heading істинну повітряну швидкість за певний проміжок часу для обчислення нового розрахункового положення.
Однак, оскільки літак рухається крізь повітряну масу, на яку впливає вітер, у розрахунках необхідно враховувати напрямок і швидкість вітру; інакше розрахований маршрут буде відрізнятися від фактичного шляху польоту.
У сучасній авіації інерційні навігаційні системи вдосконалюють dead reckoning акселерометри та гіроскопи для вимірювання лінійних прискорень і кутів повороту, dead reckoning безперервно інтегруючи ці вимірювання для визначення швидкості, орієнтації та положення. Хоча така інерційна dead reckoning підвищує незалежність від зовнішніх сигналів, з часом вона все одно накопичує похибки через систематичні відхилення датчиків та шум. З цієї причини dead reckoningINS часто поєднується з GNSS іншими допоміжними джерелами для обмеження дрейфу та збереження довгострокової точності.
Незважаючи на ці обмеження, dead reckoning необхідною для забезпечення безперервності навігації під час GNSS , місій у режимі радіомовчання або операцій в умовах, коли зовнішні орієнтири є ненадійними або denied.
