用于自主水下航行器的惯性解决方案 – AUVs

自主水下航行器 (AUV) 是一种机器人系统,设计用于在没有人为干预的情况下在水下运行。它们用于各种应用,从科学研究和海底测绘到军事行动(如海上监视)。

AUV 能够根据预先编程的指令或实时输入来执行预定义的任务。

我们的惯性导航系统在自主水下航行器 (AUV) 的运行中起着关键作用,它可以在 GNSS 信号不可用的环境中实现精确的导航和定位。

主页 车辆 自主水下航行器

AUV的姿态和航向参考系统

我们的传感器专为无缝集成到您的自主水下航行器 (AUV) 中而设计。它们确保持续采集并实时传输横摇、纵倾和基于磁场的航向数据。这些数据对于精确确定 AUV 的姿态至关重要。此外,它还能确保水下任务期间的稳定性。因此,它能够在复杂的水下环境中实现精确导航和控制。

我们的系统结合了加速度计、陀螺仪和磁力计的数据,所有这些数据都通过包含先进决策逻辑和质量检查的鲁棒算法进行融合。这确保了即使在磁场干扰或动态条件下也能进行可靠且精确的姿态估计。AHRS 的输出速率高达 1 kHz,可提供实时姿态更新,实现快速响应控制——这是现代 AUV 制导和自主性的关键要求。

了解我们的解决方案

用于AUV的运动和导航系统

在 AUV 应用中,AHRS 确保车辆能够在湍流的水域中稳定自身,准确导航,并根据不断变化的水下环境调整其运动。例如,用于海底测绘的 AUV 依靠精确的姿态数据来为其声纳或其他传感器维持一个稳定的平台。如果没有准确的姿态信息,车辆的数据收集可能会受到影响,从而导致测绘或检查任务中出现错误。

对于水下测量任务,INS 至关重要。它帮助 AUV 计算其随时间的轨迹,从而使操作员能够执行精确的测绘或监测任务。凭借其提供关于位置和运动的实时反馈的能力,INS 对于在复杂的水下地形中导航以及避开水下结构、残骸或自然构造等障碍物至关重要。

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我们的优势

我们很自豪地宣布,我们的惯性导航系统为自主水下航行器提供了以下几个优势:

没有 GNSS 的精确导航 在 GNSS 受限的水下环境中提供精确的定位和姿态数据。
与水下传感器集成 可与声纳、多普勒计程仪 (DVL)和其他水下传感器平滑集成。
在恶劣的海洋条件下依然坚固耐用 专为承受极端温度和振动而设计。
节能设计 低功耗,可延长任务持续时间和电池寿命。

我们的AUV解决方案

为您的 AUV 配备我们的惯性解决方案。 此外,我们还提供 OEM 和外壳产品,以满足不同的用户需求。 我们精心设计我们的产品,以在水下环境中实现最高的精度。 此外,无论是用于勘探、研究还是防御,我们的系统都能提供卓越的精度和耐用性。 因此,它们确保每次任务都能成功。

Pulse 40 IMU 迷你单元 右侧

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 迷你单元 右侧

Ellipse-A

Ellipse-A 在经济高效的 AHRS 中提供高性能的姿态和升沉,具有精确的磁力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 迷你单元(右)

Ellipse-E

Ellipse-E 通过与外部 GNSS 和传感器集成,提供精确的导航,并提供横摇、纵倾、航向、升沉和位置数据。
INS 外部 GNSS 0.05 ° 横滚 & 俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-E
Ellipse N INS Mini 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功能。
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 迷你单元(右)

Ellipse-D

Ellipse-D 是最小的具有双天线 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 迷你单元(右侧)

Ekinox Micro

Ekinox Micro 是一款紧凑型、高性能 INS,具有双天线 GNSS,可在关键任务应用中提供无与伦比的精度和可靠性。
INS 内部 GNSS 单/双天线 0.015 ° 横滚和纵倾 0.05 ° 航向精度
发现
Ekinox Micro

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案例分析

SBG Systems 已与各个行业的领先公司合作,为其应用提供高性能惯性解决方案。我们的案例研究展示了我们的技术在导航中发挥关键作用的项目的成功案例。

Bumblebee

机器人通过我们的传感器赢得奖项

自主水下航行器

Bumblebee AUV
Jan De Nul

Jan De Nul 选择 Navsight 以简化水文测量员的任务

海上作业

beluga 01 Jan De Nul
船舶技术

Marine Techonology 将 SBG 的 INS/GNSS 集成到 HydroDron USV 中

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无人水面艇 (USV)

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Ellipse-D 为帆船提供了控制不可控因素的精度和信心。
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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,而且外形小巧,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

探索其他近海应用

了解我们的导航和运动传感技术如何扩展到各种水面和水下应用。从无人水面艇 (USV) 到自主水下航行器 (AUV),我们的解决方案提供可靠的定位、定向和运动数据,即使在最具挑战性的海洋环境中也是如此。


您有疑问吗?

我们的常见问题解答部分回答了关于移动测绘系统的最常见问题。 它解释了所涉及的技术并分享了最佳实践。 此外,它还指导用户将我们的产品集成到他们的解决方案中。

AUV 和 ROV 之间有什么区别?

自治水下航行器 (AUV) 和遥控水下航行器 (ROV) 之间的主要区别在于它们的控制和操作。AUV 是自主的,无需直接的人工操作员即可运行,并预先编程以执行特定任务。AUV 由电池供电且无缆,可提供移动自由,使其成为海底测绘和环境监测等任务的理想选择。

 

AUV 由于其自主性,可以覆盖广阔的距离。另一方面,ROV 由操作员通过将其连接到船舶或平台的系绳进行控制。该系绳提供电力和通信,但限制了它们的范围,使 ROV 成为需要实时控制的水下检查和维修的理想选择。

什么是 AHRS?

AHRS 或姿态和航向参考系统是一种集成的导航子系统,可提供平台姿态(横滚、纵倾和航向)的实时、漂移控制的估计。AHRS 的核心是融合来自三种类型传感器的测量值:陀螺仪、加速度计和磁力计。

陀螺仪跟踪角速率,加速度计感应包括重力在内的特定力,磁力计测量地球磁场以参考航向。就其本身而言,每个传感器都有局限性——陀螺仪会随着时间的推移而漂移,加速度计会受到动态运动的影响,磁力计可能会受到附近含铁物体的干扰——但是当通过扩展或非线性卡尔曼滤波器等高级滤波算法组合在一起时,系统会产生稳定、准确和连续的姿态解。

现代 AHRS 单元 还集成了校准模型,以补偿温度变化、未对准、比例因子误差和磁失真,从而显着提高鲁棒性。与仅提供原始传感器输出的 简单 IMU 相比,AHRS 提供完全计算好的、可直接使用的姿态输出。

与完整的导航级 INS不同,它通常不集成速度或位置,除非与附加传感器耦合。AHRS 解决方案广泛应用于无人机、无人艇、无人地面车辆、飞机、船舶和许多国防平台,在这些平台上,即使在 GPS 可能不可用或性能下降的环境中,可靠的姿态和航向信息对于控制、稳定和态势感知至关重要。