एमईएमएस आईएमयू जीपीएस के बिना अंडरवाटर रोबोट नेविगेशन का समर्थन करता है

समुद्री वैज्ञानिक अनुसंधान, अपतटीय ऊर्जा विकास, पानी के नीचे इंजीनियरिंग निरीक्षण, समुद्री पर्यावरण की निगरानी के लिए स्वायत्त पानी के नीचे रोबोट महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में उभरे हैं।और पनडुब्बी रक्षा मिशनहवाई और जमीनी मानव रहित वाहनों के विपरीत, पानी के नीचे रोबोटिक प्रणाली अद्वितीय समुद्री वातावरण में काम करती है जहां जीपीएस, जीएनएसएस और अन्य उपग्रह नेविगेशन संकेत समुद्र के पानी में प्रवेश नहीं कर सकते हैं।यह सिग्नल ब्लैकआउट समुद्री रोबोटिक्स के लिए एक मुख्य तकनीकी बाधा पैदा करता है: बाह्य उपग्रह पोजिशनिंग समर्थन के बिना निरंतर, स्थिर और उच्च सटीक नेविगेशन प्राप्त करना।

एक विश्वसनीय जीपीएस-अस्वीकृत नेविगेशन समाधान के रूप में,एमईएमएस जड़ता माप इकाई (एमईएमएस आईएमयू)आधुनिक पानी के नीचे नेविगेशन प्रणालियों के मुख्य सेंसर घटक बन गए हैं। त्रि-आयामी कोणीय वेग और रैखिक त्वरण की वास्तविक समय की निगरानी करके,एमईएमएस आईएमयू पानी के नीचे के रोबोटों को स्थिति को हल करने में सक्षम बनाता हैपरिपक्व सेंसर संलयन और नेविगेशन एल्गोरिथ्म प्रौद्योगिकी के साथ संयुक्त, एमईएमएस जड़ता सेंसर एक कॉम्पैक्ट, कम शक्ति,एयूवी के लिए लागत प्रभावी नेविगेशन समाधान, आरओवी और विभिन्न मानव रहित पानी के नीचे वाहन।

समुद्री जल के माध्यम से उपग्रह रेडियो आवृत्ति संकेतों को पूरी तरह से अवरुद्ध किया जाता है।एक बार जब पनडुब्बी वाहन गोता लगाता है तो पारंपरिक जीपीएस/जीएनएसएस पोजिशनिंग को अक्षम करनाइसके अतिरिक्त, पानी के नीचे के रोबोटों को लगातार बदलती समुद्री धाराओं, कम पानी के नीचे दृश्यता, परिवर्तनीय पानी के दबाव और निश्चित भौगोलिक संदर्भ स्थलों की अनुपस्थिति से निपटना पड़ता है।

के लिएस्वायत्त पानी के नीचे के वाहन (AUVs)औरदूर से संचालित वाहन (ROV), दिशा कोण, गोता लगाने की गहराई और वास्तविक समय में स्थिति का सटीक नियंत्रण समुद्री तल के स्थलाकृतिक मानचित्रण, अपतटीय उपमहासागरीय संरचना निरीक्षण सहित मुख्य मिशनों को पूरा करने का आधार है,और समुद्री पर्यावरण डेटा संग्रहछोटी संचयी नेविगेशन त्रुटियां सीधे पता लगाने के आंकड़ों की सटीकता को कम कर देंगी, मिशन चक्रों को लम्बी कर देंगी, और यहां तक कि वाहन की स्थिति विचलन और विफल पानी के नीचे वसूली का कारण बनेंगी।

एक एमईएमएस आईएमयू एक कॉम्पैक्ट मॉड्यूलर सेंसर में उच्च परिशुद्धता लघु एमईएमएस gyroscopes और त्वरण मापकों को एकीकृत करता है।दोहरी सेंसर लगातार तीन अक्ष घूर्णन कोणीय वेग और रैखिक त्वरण डेटा कैप्चर, इनर्शियल नेविगेशन हल करने के लिए आवश्यक सभी आयामी गति संवेदन जानकारी प्रदान करता है।

पानी के नीचे संचालन के दौरान, एमईएमएस आईएमयू ऑनबोर्ड नेविगेशन प्रोसेसर को वास्तविक समय में गति डेटा आउटपुट करता है।प्रणाली स्वायत्त रूप से पानी के नीचे रोबोट की स्थिति कोण (रोल) को हल करती हैपूरी नेविगेशन प्रक्रिया पूरी तरह से ऑनबोर्ड सेंसर डेटा पर निर्भर करती है, जिसमें बाहरी सिग्नल सहायता की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकारजीपीएस से वंचित पानी के नीचे निरंतर नेविगेशन.

यद्यपि शुद्ध जड़ता नेविगेशन समय के साथ थोड़ी त्रुटि संचय का उत्पादन करेगा, यह निर्बाध उच्च आवृत्ति गति अनुमान प्रदान करता है,जो कि अल्प और मध्यम अवधि के पानी के नीचे पता लगाने और सर्वेक्षण मिशनों के स्थिर निष्पादन के लिए मुख्य गारंटी है.

जड़ता के बहाव को दबाने और स्थिति स्थिरता को और बढ़ाने के लिए, आधुनिक पानी के नीचे नेविगेशन प्रणाली शायद ही कभी स्वतंत्र रूप से एमईएमएस आईएमयू का उपयोग करती है।विभिन्न सेंसर उपकरणों के फायदे को पूरक करने के लिए मल्टी-सेंसर फ्यूजन तकनीक को अपनाया जाता है, उच्च परिशुद्धता और लंबी अवधि के पानी के नीचे नेविगेशन का एहसास।

एमईएमएस आईएमयू पानी के नीचे नेविगेशन के लिए सामान्य सहायक सेंसर संयोजनः

• डोपलर वेग लॉग (DVL)
• उच्च परिशुद्धता गहराई और दबाव सेंसर
• पानी के नीचे ध्वनिक पोजिशनिंग सिस्टम (USBL / LBL)
• मल्टीबीम सोनार और इमेजिंग सोनार उपकरण
• पानी के नीचे दृश्य अधिग्रहण कैमरा

उन्नत संलयन एल्गोरिदम के आधार पर विस्तारित कालमैन फ़िल्टर (ईकेएफ) द्वारा दर्शाया गया, यह प्रणाली डीवीएल, ध्वनिकी,और दबाव सेंसरयह निष्क्रियता के बहाव को प्रभावी ढंग से दबाता है, संचयी त्रुटियों को सही करता है,और लंबे चक्र के तहत समुद्री मिशनों के दौरान सेंटीमीटर स्तर और डेसीमीटर स्तर पर स्थिर स्थिति बनाए रखने के लिए पानी के नीचे रोबोट को सक्षम बनाता है.

पारंपरिक ऑप्टिकल जड़ता उपकरणों जैसे फाइबर ऑप्टिक जिरोस्कोप (एफओजी) और रिंग लेजर जिरोस्कोप (आरएलजी) की तुलना में, एमईएमएस आईएमयू में लघु पैकेजिंग और अल्ट्रा-हल्के वजन की सुविधा है।वे छोटे और मध्यम आकार के पानी के नीचे रोबोटों के सीमित भार और स्थापना स्थान के लिए पूरी तरह से अनुकूलित हैं, आधुनिक पनडुब्बी मानव रहित उपकरणों की हल्के डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

बैटरी की स्थायित्व पानी के नीचे रोबोट के संचालन के समय को सीमित करने वाला प्रमुख कारक है। एमईएमएस जड़ता सेंसर में अत्यंत कम संचालन शक्ति खपत होती है,वाहन के कुल शक्ति भार को प्रभावी ढंग से कम करनायह बैटरी वॉल्यूम और वजन को बढ़ाए बिना एयूवी और निरीक्षण रोबोट के निरंतर कार्य समय में काफी सुधार करता है।

एमईएमएस आईएमयू वास्तविक समय में उच्च आवृत्ति रोल, पिच, और याव स्थिति डेटा आउटपुट करते हैं। वे गतिशील रूप से महासागर धाराओं, पानी के प्रवाह के प्रभाव से उत्पन्न स्थिति हस्तक्षेप की भरपाई कर सकते हैं,और पानी के नीचे की अशांति, जटिल समुद्री वातावरण में स्थिर शरीर नियंत्रण और निरंतर मिशन सटीकता सुनिश्चित करना।

औद्योगिक और समुद्री स्तर के नेविगेशन प्रदर्शन को बनाए रखते हुए, एमईएमएस आईएमयू में उच्च अंत एफओजी और आरएलजी जड़ता प्रणालियों की तुलना में विनिर्माण और अनुप्रयोग लागत बहुत कम है।वे बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक और औद्योगिक पानी के नीचे रोबोट तैनाती के लिए एक मानकीकृत और विश्वसनीय नेविगेशन समाधान प्रदान करते हैं.

आधुनिक एमईएमएस आईएमयू मॉड्यूल विविध मानक संचार इंटरफेस से लैस हैं, जिन्हें पानी के नीचे ऑटोपायलट, नेविगेशन कंट्रोलर, सोनर डिटेक्शन उपकरण,और समुद्री औद्योगिक कंप्यूटरयह पानी के नीचे नेविगेशन उपकरण के द्वितीयक विकास और प्रणाली एकीकरण की कठिनाई को बहुत कम करता है।

एमईएमएस आईएमयू से लैस स्वायत्त पानी के नीचे के वाहन स्वायत्त क्रूजिंग, समुद्री तल स्थलाकृतिक मानचित्रण,गहरे समुद्र और खुले समुद्र के वातावरण में जीपीएस संकेतों के बिना महासागरों के जल विज्ञान मापदंडों का संग्रह, समुद्री वैज्ञानिक अनुसंधान और महासागर संसाधन अन्वेषण का समर्थन करना।

अपतटीय तेल, गैस और पनडुब्बी संचार केबल संचालन और रखरखाव परिदृश्यों में MEMS IMU नेविगेशन रोबोटों पर निर्भर करते हैं ताकि समुद्र के नीचे पाइपलाइनों और केबल मार्गों का नियमित निरीक्षण किया जा सके।स्थिर स्थिति पानी के नीचे इंजीनियरिंग सुविधाओं के पूर्ण कवरेज का पता लगाने और गलती की समस्या निवारण सुनिश्चित करता है.

बंदरगाहों, पुलों की नींव, बांधों और अपतटीय प्लेटफार्मों के पानी के नीचे संरचना का पता लगाने के लिए,एमईएमएस जड़ता नेविगेशन रोबोट को कम दृश्यता और जटिल प्रवाह क्षेत्र वातावरण में स्थिर रूप से काम करने में सक्षम बनाता है, बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के आकलन के लिए उच्च परिशुद्धता वाले निरीक्षण डेटा प्राप्त करना।

पानी के नीचे निगरानी करने वाले रोबोट MEMS IMU प्रणालियों को स्थिर मार्गों के साथ क्रूज करने के लिए ले जाते हैं, जिससे प्रवाल भित्ति पारिस्थितिकी तंत्र, समुद्री जल की गुणवत्ता और समुद्री पारिस्थितिक परिवर्तनों की दीर्घकालिक निरंतर निगरानी होती है।समुद्री पर्यावरण संरक्षण के लिए सटीक डेटा समर्थन प्रदान करना.

समुद्री रक्षा और सुरक्षा के लिए पानी के नीचे के प्लेटफार्मों ने पानी के नीचे की टोही, गश्ती निगरानी, खदानों की सफाई,और जीपीएस से वंचित समुद्री क्षेत्रों में प्रारंभिक चेतावनी मिशन, समुद्री सुरक्षा उपकरणों के स्वायत्त और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करता है।

एमईएमएस चिप विनिर्माण प्रौद्योगिकी और नेविगेशन एल्गोरिथ्म अनुकूलन के निरंतर पुनरावृत्ति के साथ, पानी के नीचे जड़ता नेविगेशन प्रणाली उच्च सटीकता की ओर विकसित हो रही हैं,अधिक स्थिरताभविष्य के विकास की दिशाओं में मुख्य रूप से कम पूर्वाग्रह अस्थिरता, अति उच्च परिशुद्धता माप, बुद्धिमान तापमान मुआवजा तंत्र,एआई सहायता प्राप्त नेविगेशन एल्गोरिथ्म, मल्टी-सोर्स सेंसर डीप फ्यूजन, और मॉड्यूल के आगे के लघुकरण।

इन तकनीकी उन्नयनों से पानी के नीचे के रोबोटों को अधिक लंबी अवधि, व्यापक रेंज और अधिक जटिल समुद्र के नीचे के मिशनों को पूरा करने में मदद मिलेगी।प्रभावी ढंग से नेविगेशन त्रुटियों को कम करना और समुद्री मानव रहित उपकरणों की खुफिया और परिचालन दक्षता में सुधार करना.

जीपीएस और जीएनएसएस उपग्रह संकेत रेडियो आवृत्ति संचरण पर निर्भर करते हैं, जो समुद्र के पानी में प्रभावी ढंग से प्रवेश नहीं कर सकते हैं।उपग्रह की स्थिति संकेत पूरी तरह से ढाला गया है, पानी के नीचे की स्थिति के लिए जड़ता नेविगेशन को मुख्य वैकल्पिक समाधान बना रहा है।

एक एमईएमएस आईएमयू एक लघु इंद्रधनुष संवेदन मॉड्यूल है जो एमईएमएस जिरोस्कोप और त्वरणमापकों से बना है। यह तीन अक्ष की स्थिति, कोणीय वेग,और वाहक का रैखिक त्वरण, जड़ता नेविगेशन के समाधान के लिए बुनियादी डेटा प्रदान करता है।

हाँ. एमईएमएस आईएमयू किसी भी बाहरी उपग्रह संकेतों पर निर्भर किए बिना स्वतंत्र निरंतर नेविगेशन का एहसास कर सकते हैं। लंबी अवधि के गहरे समुद्र के मिशनों के लिए, एमईएमएस आईएमयू को डीवीएल के साथ जोड़कर,पानी के नीचे ध्वनिक पोजिशनिंग और अन्य सेंसर प्रभावी ढंग से बहाव को दबा सकते हैं और उच्च परिशुद्धता दीर्घकालिक नेविगेशन प्राप्त कर सकते हैं.

एफओजी और आरएलजी ऑप्टिकल इनेर्शियल सिस्टम में उच्चतम सटीकता है लेकिन आकार में बड़े, वजन में भारी और बेहद महंगे हैं। एमईएमएस आईएमयू में लघुकरण, कम बिजली की खपत,और उच्च लागत प्रदर्शन, अधिकांश वाणिज्यिक, औद्योगिक और रक्षा पनडुब्बी रोबोटों की नेविगेशन आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करते हुए, उन्हें समुद्री मानव रहित उपकरणों के लिए मुख्यधारा का समाधान बनाते हैं।

एमईएमएस आईएमयू का व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के पानी के नीचे मानव रहित उपकरणों पर लागू किया जाता है, जिनमें स्वायत्त पानी के नीचे के वाहन (एयूवी), दूर से संचालित वाहन (आरओवी), समुद्र के नीचे निरीक्षण रोबोट,समुद्री सर्वेक्षण प्लेटफार्म, और पानी के नीचे रक्षा प्रणाली।

इष्टतम समाधान मल्टी-सेंसर फ्यूजन है: एमईएमएस आईएमयू जड़ता डेटा को कोर के रूप में लें, और डीवीएल वेगमीटर, पानी के नीचे ध्वनिक स्थिति निर्धारण प्रणाली, दबाव गहराई सेंसर,और सोनार उपकरण, EKF और अन्य बुद्धिमान संलयन एल्गोरिदम के साथ संयुक्त, दीर्घकालिक नेविगेशन स्थिरता और सटीकता को अधिकतम करने के लिए।

एमईएमएस आईएमयू आधुनिक पानी के नीचे रोबोट नेविगेशन के लिए अपरिहार्य कोर सेंसिंग उपकरण बन गए हैं।यह पानी के नीचे के वातावरण में जीपीएस सिग्नल के नुकसान के कारण होने वाली पोजिशनिंग विफलता के उद्योग के दर्द बिंदु को हल करता है, समुद्री अमानवीय वाहनों के लिए सभी मौसम, निरंतर और स्थिर स्वायत्त नेविगेशन का एहसास करता है। लघुकरण, कम बिजली की खपत, उच्च लागत-प्रदर्शन के अद्वितीय लाभों के साथ,और आसान एकीकरण, एमईएमएस जड़ता नेविगेशन तकनीक का व्यापक रूप से समुद्री वैज्ञानिक अनुसंधान, अपतटीय इंजीनियरिंग, पर्यावरण निगरानी और समुद्र के नीचे रक्षा क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

जैसा कि समुद्री मानव रहित प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित होती रहती है, एमईएमएस आईएमयू-आधारित जीपीएस-मुक्त नेविगेशन समाधान बुद्धिमान और स्वायत्त पानी के नीचे उपकरणों को और अधिक सशक्त बनाएंगे, सुरक्षित,अधिक कुशल, और जटिल और कठोर समुद्री वातावरण में अधिक विश्वसनीय संचालन।