مزایا سیستم های ناوبری جاودان مبتنی بر MEMS

سیستم های ناوبری بی وقفه (INS) مدت هاست که ستون فقراتموقعیت مکانی GPS، کنترل حالت و ردیابی حرکتاز جمله فن آوری های اصلی که به سیستم های داخلی مدرن کمک می کنند،MEMS (سیستم های میکرو الکترو مکانیکی)در مقایسه با جیروسکوپ های مکانیکی سنتی یا جیروسکوپ های فیبر نوری (FOG) ،حسگرهای بی وقفه MEMS با استفاده از میکروفابریکاسیون سبک نیمه هادی ساخته می شوند، که مجموعه ای جدید از عملکرد و مزایای اقتصادی را به طراحان سیستم می رساند.

سیستم های ناوبری بی وقفه مبتنی بر MEMS در حال حاضر به طور گسترده ای دردستگاه های تاکتیکی نظامی، UAV ها، ADAS خودرو، رباتیک صنعتی، الکترونیک دریایی و ابزارهای ناوبری مصرفیدر این مقاله، مامزایای اصلی MEMS INSو توضیح دهید که چرا آنها اولین انتخاب برای اکثر پروژه های مهندسی مدرن شده اند.

حسگرهای بی وقفه MEMS در سطح تراشه ساخته شده اند، که آنها رابسیار کوچک و سبکاین امر برای برنامه هایی که محدودیت های سخت فضایی دارند بسیار مهم است، مانند:

• هواپیماهای بدون سرنشین تاکتیکی کوچک
• دستگاه های ناوبری پوشیده توسط سربازان
• ابزار دستی نظامی GPS/INS
• تجهیزات اندازه گیری صنعتی قابل حمل
• هواپیماهای بدون سرنشین مصرف کننده و دستگاه های هوشمند

یک ماژول کامل MEMS INS می تواند روی یک صفحه مدار چاپی واحد قرار گیرد، که امکان ادغام بدون درهم را به تقریبا هر پلتفرم فراهم می کند.

حسگرهای MEMS درمحدوده میلی واتاین مزیت مستقیماً از:

• دستگاه های قابل حمل با باتری
• هواپیماهای بدون سرنشین طولانی مدت و سیستم های بدون سرنشین
• تجهیزات نظارت از راه دور
• ناوبری قابل حمل سرباز

مصرف انرژی کم به معنای زمان ماموریت طولانی تر و بار انرژی کمتر در پلت فرم میزبان است.

بدون قطعات بزرگ متحرک و یک میکروساختاری جامد، سیستم های بی وقفه MEMS ارائه می دهنددوام عالی در برابر شوک، لرزش و استرس مکانیکیاین باعث می شود که آن ها برای:

• وسایل نقلیه نظامی زمینی (تانک ها، حامل های زرهی)
• پلتفرم های توپخانه و سلاح
• هواپیماهای بدون سرعتی و هواپیماهای با سرعت بالا
• ماشین آلات صنعتی و رباتیک

آنها عملکرد ثابت را در میدان جنگ و محیط های صنعتی سخت حفظ می کنند.

سیستم های بی وقفه MEMS نیاز بهزمان گرم شدن وجود نداردو شروع به خروجی داده های پایدار در عرض میلی ثانیه می کند.

• ناوبری اضطراری
• هدف گیری و ثبات سلاح
• کنترل حرکت در زمان واقعی
• تجهیزات تاکتیکی واکنش سریع

راه اندازی سریع از عملیات "power on and go" در زمینه پشتیبانی می کند.

حسگرهای MEMS با استفاده از فرآیندهای نیمه هادی بالغ تولید می شوند، که این امکان را فراهم می کندتولید حجم بالا و کم هزینهاین مزیت مانع ورود را برای:

• گسترش تجهیزات نظامی در مقیاس بزرگ
• پروژه های خودروهای تجاری و رباتیک
• کاربردهای بزرگ مصرف کننده و صنعتی

در مقایسه با سیستم های FOG و سیستم های درجه ناوبری، MEMS INS به طور چشمگیری هزینه کل پروژه را کاهش می دهد.

ماژول های بی وقفه MEMS به راحتی با شتاب سنجها، مغناطیس سنجها، GPS و بارومترها ادغام می شوندسیستم ناوبری یکپارچه با عملکرد بالا.

• پشتیبانی از رابط های دیجیتال استاندارد (UART، CAN، SPI، I2C)
• سازگار با اکثر سیستم های جاسازی شده
• ایده آل برای برنامه های فیوژن GPS/INS، AHRS و IMU

این انعطاف پذیری طراحی سیستم را ساده می کند و توسعه را تسریع می کند.

سیستم های مدرن صنعتی و نظامی MEMS INS از:

• طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی
• رطوبت بالا و مقاومت در برابر گرد و غبار
• سازگاری قوی با محیط الکترومغناطیسی (با محافظ مناسب)
• عمر طولانی و نرخ شکست پایین

این ویژگی ها عملکرد قابل اطمینان را در شرایط شدید زمینه تضمین می کنند.

• ارتش و دفاع: ناوبری تاکتیکی، دستگاه های سرباز، UAV، ناوبری خودرو، ثبات سلاح
• هوافضا: هواپیماهای کوچک، هواپیماهای بدون سرنشین، کنترل پرواز، ردیابی آنتن
• ماشین آلات: ADAS، رانندگی مستقل، کنترل ثبات الکترونیکی
• نیروی دریایی: ناوبری قایق های کوچک، USV، اندازه گیری حالت
• صنعت: رباتیک، تثبیت پلتفرم، زمین سنجی، جنگل برداری
• مصرف کننده: تلفن های هوشمند، پوشیدنی ها، AR / VR، گیمبال های عکاسی

سیستم های ناوبری بی وقفه مبتنی بر MEMS ترکیبکوچک سازی، قدرت کم، انعطاف پذیری، سرعت و مقرون به صرفه بودندر حالی که سیستم های پیشرفته FOG هنوز بر کاربردهای استراتژیک فوق دقیق تسلط دارند، MEMS INS به انتخاب غالب برایسیستم های ناوبری تاکتیکی، تجاری، صنعتی و قابل حمل.

برای مهندسان و سازندگان پروژه ای که به دنبال تعادل عملکرد، اندازه، قدرت و هزینه هستند، ناوبری بی وقفه MEMS اغلب بهترین راه حل است.