ระบบไฟเบอร์ออปติกแบนด์วิดท์สูง INS: ความแม่นยำที่เหนือกว่าสำหรับระบบไร้คนขับในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน
เมื่อระบบไร้คนขับ (UAV, ยานพาหนะอัตโนมัติ, เรือเดินทะเล) ก้าวเข้าสู่สภาพแวดล้อมการทำงานที่ท้าทายมากขึ้นเรื่อยๆ ตั้งแต่หุบเขาเมืองที่หนาแน่นไปจนถึงแหล่งอุตสาหกรรมห่างไกล มีความต้องการโซลูชันการนำทางที่รักษาความแม่นยำและความน่าเชื่อถืออย่างต่อเนื่อง แม้ว่าสัญญาณ GNSS จะถูกบล็อกหรือเสื่อมสภาพก็ตาม ระบบ INS ไฟเบอร์ออปติกแบนด์วิดท์สูงใหม่ของเราตอบสนองความท้าทายนี้ โดยผสมผสานไจโรสโคปไฟเบอร์ออปติกที่ทันสมัย (FOG), เครื่องวัดความเร่งแบบควอตซ์เฟล็กเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง และตัวรับ GNSS แบบหลายโหมดระดับการทำแผนที่เคลื่อนที่พร้อมการรองรับ BeiDou แบบเนทีฟ ขับเคลื่อนด้วยอัลกอริทึมการนำทางแบบบูรณาการอัจฉริยะขั้นสูงและการกรอง Kalman ที่ปรับให้เหมาะสม ระบบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งมอบการวัดทิศทาง, ท่าทาง, ความเร็ว และตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงสำหรับพาหะที่เคลื่อนที่ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานระบบไร้คนขับที่ยาวนานและมีความสำคัญต่อภารกิจเทคโนโลยีหลักและข้อได้เปรียบที่สำคัญ1. ชุดเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงหัวใจของระบบคือชุดเซ็นเซอร์ที่คัดสรรมาอย่างดีเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด:ไจโรไฟเบอร์ออปติกความแม่นยำสูงแบบสามแกน (FOG):
ส่งมอบการวัดอัตราเชิงมุมที่เสถียรเป็นพิเศษในช่วง ±500°/วินาที และความเสถียรของไบแอสเป็นศูนย์ ≤0.02°/ชม. (1σ, การปรับให้เรียบ 10 วินาที) ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการดริฟท์น้อยที่สุดในการทำงานที่ยาวนาน
ตัวรับ GNSS แบบหลายโหมด/หลายความถี่ระดับการทำแผนที่เคลื่อนที่:
- รองรับกลุ่มดาว BeiDou ของจีนอย่างสมบูรณ์ ควบคู่ไปกับระบบนำทางทั่วโลกอื่นๆ ให้การรับและติดตามสัญญาณที่แข็งแกร่งแม้ในสภาพแวดล้อมสัญญาณที่ท้าทาย2. อัลกอริทึมการนำทางและการกรองขั้นสูง
- ระบบใช้ประโยชน์จากอัลกอริทึมการนำทางแบบบูรณาการอัจฉริยะและการกรอง Kalman ที่ปรับให้เหมาะสม ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อลดการปิดกั้น GNSS และการรบกวนแบบหลายเส้นทาง ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปในหุบเขาเมือง ป่าไม้ และเขตอุตสาหกรรม สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า:การเปลี่ยนระหว่างโหมดการนำทาง GNSS และการนำทางแบบเฉื่อยอย่างราบรื่น
- การลดประสิทธิภาพที่น้อยที่สุดระหว่างการขาดสัญญาณความแม่นยำสูงที่ยั่งยืนตลอดภารกิจที่ยาวนาน
เพื่อรองรับความต้องการแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ระบบมีชุดอินเทอร์เฟซเซ็นเซอร์ภายนอกที่หลากหลาย รวมถึง:GNSSมาตรวัดระยะทาง (ODO)
- Doppler Velocity Log (DVL)
- เครื่องวัดความสูงแบบบารอมิเตอร์
- ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ประสิทธิภาพการนำทางที่เพิ่มขึ้น เช่น การบรรลุความแม่นยำของตำแหน่งที่ 0.25% * ระยะทางที่เดินทาง เมื่อรวมกับมาตรวัดระยะทางภายนอก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานยานพาหนะอัตโนมัติระยะไกลและการใช้งานทางทะเล
ความแม่นยำของระบบแบบเรียลไทม์
- เมตริก
- ข้อมูลจำเพาะ
- ความแม่นยำของทิศทาง
- ≤0.02° (1σ)
ความแม่นยำของระดับเสียง/การเอียง≤0.005° (1σ)การวางตำแหน่งแบบจุดเดียว
| ≤2cm + 1ppm (50% CEP) | ขนาด |
|---|---|
| ≤0.02m/s (1σ) | เวลาจัดตำแหน่ง |
| ≤5 นาที (หลังจากการป้อนข้อมูลตำแหน่งเริ่มต้น) | ประสิทธิภาพโหมดเฉื่อยล้วน |
| สำหรับสถานการณ์ที่ GNSS ไม่พร้อมใช้งานโดยสมบูรณ์ ระบบจะรักษาเสถียรภาพการนำทางที่ยอดเยี่ยม: | ความแม่นยำของการจัดตำแหน่งมุมราบ: |
| ≤0.1°sec(Φ) (1σ, Φ = ละติจูดท้องถิ่น) | ความแม่นยำของการจัดตำแหน่งท่าทางแนวนอน: |
| ≤0.006° (1σ) | ความแม่นยำของการยึดมุมราบ: |
| 0.02°/ชม. (1σ) | ความแม่นยำของการวางตำแหน่ง: |
ความแม่นยำของความเร็วแนวนอน:
- ≤0.8m/s (1σ)การออกแบบทางกายภาพและสิ่งแวดล้อมที่แข็งแกร่ง
- ลักษณะทางกายภาพและอินเทอร์เฟซที่สำคัญหมวดหมู่
- ข้อมูลจำเพาะแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย
- 24V DC (ช่วง 12–32V DC)การใช้พลังงาน
- ≤25Wอุณหภูมิการทำงาน
| IP65 (กันฝุ่นและกันน้ำ) | ขนาด |
|---|---|
| ≤140 มม. * 126 มม. * 136 มม. | น้ำหนัก |
| ≤2.8 กก. | อินเทอร์เฟซ |
| พอร์ตอนุกรม 4 พอร์ต (RS232/RS422), อินพุต/เอาต์พุต PPS/EVENTMARK | อัตรา Baud |
| 9600–961200bps (กำหนดค่าได้) | โหมดผู้ใช้ |
| ติดตั้งบนยานพาหนะ (ค่าเริ่มต้น), ติดตั้งบนเครื่องบิน, ติดตั้งบนเรือ | แอปพลิเคชันเป้าหมาย |
| INS แบบบูรณาการความแม่นยำสูงนี้สร้างขึ้นเพื่อกรณีการใช้งานระบบไร้คนขับดังต่อไปนี้: | ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ (UAV): |
| โดรนสำรวจ, เฝ้าระวัง และส่งมอบที่ปฏิบัติการในพื้นที่เมืองหรือภูเขา | ยานพาหนะภาคพื้นดินอัตโนมัติ (AGV): |
| โลจิสติกส์อุตสาหกรรม, เหมืองแร่ และการขับขี่อัตโนมัติในเมือง | ยานผิวน้ำไร้คนขับ (USV)/ยานใต้น้ำ (UUV): |
| การสำรวจทางทะเล, การค้นหาและกู้ภัย, และการเฝ้าระวังชายฝั่ง | หุ่นยนต์พิเศษ: |
บทสรุป
- ระบบ INS ไฟเบอร์ออปติกแบนด์วิดท์สูงใหม่ของเราแสดงถึงก้าวกระโดดไปข้างหน้าในการนำทางที่เชื่อถือได้และมีความแม่นยำสูงสำหรับระบบไร้คนขับ ด้วยการผสมผสานเทคโนโลยี FOG และเครื่องวัดความเร่งควอตซ์ที่ทันสมัยเข้ากับ GNSS ที่เปิดใช้งาน BeiDou และอัลกอริทึมการกรองขั้นสูง ระบบนี้จึงมอบประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นที่จำเป็นในการปฏิบัติการในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุด สำหรับวิศวกรและผู้รวมระบบที่ต้องการสร้างระบบไร้คนขับรุ่นต่อไป INS นี้มอบความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่น เพื่อให้มั่นใจในความสำเร็จของภารกิจแม้ในขณะที่สัญญาณ GNSS ล้มเหลว
