用于无人水面艇——USV的先进导航系统

USV,或称无人水面艇,是一种自主或远程控制的水面航行器,无需船员在船上。USV 用于各种目的,例如侦察、监视和情报 (ISR) 任务。
这些船只因其降低运营风险、在危险环境中运营、具有成本效益以及能够实时收集数据同时进行远程控制或预编程以执行自主任务的能力而备受重视。
导航系统对于无人水面艇的功能至关重要。它们为水上船只的自主和远程控制导航提供必要的技术。这些系统集成了各种技术,以确保在不同的海洋环境中实现准确、可靠和高效的导航。

主页 国防 无人水面航行器

自主引导和控制系统

我们的运动和导航系统为USV的决策过程提供信息,使其能够自主地遵循预定义的路线、避开障碍物并响应环境变化。

我们的USV解决方案使用先进的算法来确保高效和安全的导航。基于传感器数据,它们会实时调整车辆的航向。我们的海事惯性解决方案使远程操作员能够监控和控制USV。它们将实时导航数据、传感器读数和视频传输回控制站。通信链路允许操作员在紧急情况下进行干预,从而确保在长距离或复杂的任务中安全高效的导航。

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用于USV的实时动态定位

实时动态 (RTK) 系统通过使用来自参考站的实时信息校正 GNSS 数据,从而提供厘米级的定位精度。这对于需要高精度的 USV 操作至关重要。

GNSS(包括GPS、GLONASS 和 Galileo)提供全球定位数据,以确定 USV 的确切位置(纬度、经度和海拔)。GNSS 在卫星信号可用的开阔水域环境中提供精确定位和导航,使 USV 能够以高精度遵循预定义的路线并到达指定的航路点。通过使用实时动态定位 (RTK) 或精确单点定位 (PPP) 可以提高 GNSS 精度,这两种方法可以计算或模拟 GNSS 中遇到的误差。

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数据融合和传感器集成

我们的惯性传感器通常集成来自多个传感器(GNSS、IMU、声纳……)的数据,以提高定位精度和可靠性。 传感器融合增强了整体导航性能,使 USV 能够在复杂的环境中有效运行,在这些环境中,单一导航方法可能不足。 借助我们的自主制导、导航和控制系统,USV 最大程度地降低了人为错误的风险,从而确保在复杂的任务中获得更一致的性能。

USV 为各种海上任务(从国防和监视到环境监测和数据收集)提供经济高效、安全且高度通用的解决方案,同时提供卓越的耐用性和精度。

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我们的优势

我们的惯性导航系统为无人水面艇提供了以下几个优势:

在动态环境中导航 精确定位和姿态数据,确保在具有挑战性的海洋环境中可靠导航。
在 GNSS 信号受限区域表现出强大的性能 在GNSS中断的环境中不间断运行,例如港口、桥梁或海上建筑物。
紧凑轻巧 小尺寸外形,可无缝集成到 USV 中,并最大限度地减少对有效载荷能力和设计的影响。
提高稳定性和控制 实时运动数据增强了 USV 的稳定性和控制,从而实现了精确的任务执行。

适用于无人水面船只的解决方案

我们创新的解决方案提供卓越的精度和稳健性,确保您的船只在任何海事环境中都能发挥最佳性能。从勘探到国防,我们的技术提供您需要的可靠性。

Pulse 40 IMU 单元 Checkmedia Right

Pulse-40

Pulse-40 IMU 是关键应用的理想选择。在尺寸、性能和可靠性之间无需妥协。
战术级 IMU 0.08°/√h 陀螺仪噪声 6µg 加速度计 12克,0.3瓦
发现
Pulse-40
Ellipse A AHRS Unit Right

Ellipse-A

Ellipse-A 在经济高效的 AHRS 中提供高性能的姿态和升沉信息,具有精确的磁校准和强大的耐温性。
AHRS 0.8 ° 航向精度(磁性) 5 厘米升沉 0.1 ° Roll and Pitch
发现
Ellipse-A
Ellipse E INS Unit 右视图

Ellipse-E

Ellipse-E 通过与外部全球导航卫星系统和传感器集成,提供滚动、俯仰、航向精度、倾斜和位置数据,从而实现精确导航。
INS 外部 GNSS 0.05 ° 横滚 & 俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-E
Ellipse N INS Unit Right

Ellipse-N

Ellipse-N 是一款紧凑型、高性能单天线 GNSS,可提供精确的厘米级定位和强大的导航。
INS 单天线 RTK GNSS 0.05 ° 横滚 & 俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-N
Ellipse D INS Unit Right

Ellipse-D

Ellipse-D 是最小的带有双天线 GNSS 的惯性导航系统,可在任何条件下提供精确的航向精度和厘米级精度。
INS 双天线RTK INS 0.05 ° 横滚和俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-D
Ekinox Micro INS Unit Right

Ekinox Micro

Ekinox Micro 是一款紧凑型高性能 INS,配备双天线 GNSS,可在关键任务应用中提供卓越的精度和可靠性。
INS 内置 GNSS 单/双天线 0.015 ° 横滚和纵倾 0.05 ° 航向精度
发现
Ekinox Micro

国防应用手册

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案例分析

通过我们深入的案例研究,了解我们的 USV 导航解决方案的影响,展示它们在推动各种项目成功中的关键作用。 我们的尖端技术提供无与伦比的准确性和可靠性,并经过完美定制,以满足各种海上作业的独特需求。

船舶技术

船舶技术公司将 SBG 的 INS/GNSS 集成到 HydroDron USV 中

USV导航

船舶技术
SeaRobotics

用于测深 USV 的运动、升沉和导航解决方案

无人水面艇 (USV)

Searobotics USV
无人测量解决方案

Navsight 支持USV上的多波束和激光测量

USV测量

带有 INS 的船载 USV
发现我们所有的案例研究

他们在谈论我们

直接听取已采用我们技术的创新者和客户的意见。

他们的客户评价和成功案例说明了我们的传感器在实际的自动驾驶车辆应用中产生的重大影响。

滑铁卢大学
“SBG Systems 的 Ellipse-D 易于使用、非常准确和稳定,并且外形小巧,这些对于我们的 WATonoTruck 开发至关重要。”
Amir K,教授兼主任
Fraunhofer IOSB
“在不久的将来,自主大型机器人将彻底改变建筑行业。”
ITER Systems
“我们正在寻找一种紧凑、精确且经济高效的惯性导航系统。SBG Systems 的 INS 是完美的选择。”
David M, CEO

探索海上应用中的其他无人系统

了解惯性导航系统如何为各种无人海上系统提供支持。从自主水面船只 (USV) 到水下航行器 (AUV),我们的解决方案可确保可靠的定位、定向和运动数据,从而即使在最具挑战性的海洋环境中也能实现安全高效的作业。


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USV 的惯性导航系统是什么?

用于无人水面艇 (USV) 的惯性制导系统对于精确导航和控制至关重要,尤其是在 GNSS 不可用时。惯性传感器跟踪运动和方向,从而可以在具有挑战性的环境中进行有效导航。

 

惯性导航系统 (INS) 将 IMU 数据与其他系统(如 GNSS 或多普勒计程仪)集成,以提高精度。它们还采用导航算法(如卡尔曼滤波)来计算位置和速度。

 

惯性传感器支持自主运行,为各种应用提供精确的航向精度和位置数据。它们确保在 GNSS 受限条件下有效运行,并允许进行实时调整以增强机动性。

什么是有效载荷(payload)?

有效载荷是指车辆(无人机、船只 等)为实现其基本功能之外的预期目的而携带的任何设备、装置或材料。有效载荷与车辆运行所需的组件(如电机、电池和框架)是分开的。

有效载荷示例:

  • 相机:高分辨率相机、热成像相机……
  • 传感器:LiDAR、高光谱传感器、化学传感器等
  • 通信设备:无线电、信号中继器……
  • 科学仪器:气象传感器、空气采样器等
  • 其他专用设备

IMU 和 INS 之间有什么区别?

惯性测量单元 (IMU) 和惯性导航系统 (INS) 之间的区别在于它们的功能和复杂性。

 

IMU(惯性测量单元)提供有关车辆线加速度和角速度的原始数据,这些数据由加速度计和陀螺仪测量。它提供有关横滚、俯仰、偏航和运动的信息,但不计算位置或导航数据。IMU 专门设计用于中继有关运动和方向的基本数据,以进行外部处理以确定位置或速度。

 

另一方面,INS(惯性导航系统)将 IMU 数据与高级算法相结合,以计算车辆随时间推移的位置、速度和方向。它采用了诸如卡尔曼滤波之类的导航算法,用于传感器融合和集成。INS 提供实时导航数据,包括位置、速度和方向,而无需依赖诸如 GNSS 之类的外部定位系统。

 

这种导航系统通常用于需要全面导航解决方案的应用中,尤其是在 GNSS 受限的环境中,例如军用无人机、船舶和潜艇。