一分钟快速阅读光纤捷联惯性导航系统(FOG-SINS)利用光纤陀螺仪(FOG)和加速度计组成固态惯性测量单元(IMU),通过捷联算法实时计算载体的运动参数。凭借其显著的技术优势,FOG-SINS已成为新一代远洋船舶导航系统的核心。光纤惯性导航系统(FOG-SINS)在海洋船舶领域的应用主要体现在船舶导航、水下航行器控制和多波束测量等方面。其核心优势在于精度高、可靠性高、抗干扰能力强、可自主导航、动态性能优异以及环境适应性好。船舶导航FOG-SINS 可以为导航提供连续自主的船舶位置、航向、姿态(横滚、纵摇)、速度和加速度信息。 FOG-SINS 集成了 GNSS(GPS、北斗等)、里程计(多普勒/电磁)、罗盘(磁罗盘/电罗盘)等(通常通过卡尔曼滤波),形成高精度、高可靠性的综合导航系统。在 GNSS 信号受到干扰、遮挡或失效的情况下(例如在峡谷、桥下、电子战环境中),FOG-SINS 能够提供关键的导航能力。 FOG-SINS还可以为舰载武器提供高精度姿态参考信息。FOG-SINS在船舶导航中的技术优势:⚪高精度和稳定性:现代高精度光纤陀螺仪的零偏稳定性可以达到 0.01°/h 甚至更高,角度随机游走可以达到 0.001°/√h 量级,可以满足长期、高精度惯性导航的要求,并显著降低位置误差的累积速度。⚪ 启动迅速、响应灵敏,动态范围广:启动时间短(预热时间远短于机械陀螺仪),动态响应快,能够精确捕捉船舶的快速机动动作(例如紧急转向和避碰)。可测量船舶在极低速到高速范围内的各种运动。 ⚪ 具有极强的环境适应性和抗冲击、抗振动能力:对温度、湿度、盐雾等海洋环境因素的变化相对不敏感(尤其是在经过良好的设计和补偿后),可靠性高。全固态结构(无机械旋转部件)使其能够有效抵抗船舶运行过程中固有的冲击和振动,性能稳定,使用寿命长。 水下航行器(AUV/UUV)控制雾惯性导航系统(FOG SINS)作为水下潜水器控制系统的核心部件,是水下自主航行器(AUV)在无GNSS信号的情况下实现长期、高精度自主导航的核心传感器。它提供位置、姿态、速度和加速度信息。水下综合导航系统由光纤惯性导航系统(FOG SINS)、多普勒测深仪(DVL)、深度计、磁力计(航向辅助)、超短基线/长基线声学定位系统(USBL/LBL)、重力/地磁匹配导航等组成,极大地提高了导航精度和可靠性。光纤惯性导航系统是该综合导航系统的核心和基础。FOG SINS 为 AUV 的控制系统(例如舵、推进器、姿态调整机构)提供高精度实时姿态和航向反馈,实现精确的深度、高度、方向导航以及复杂的机动操作(例如悬停和底部导航)。它为声呐(侧扫、前视)、摄像头和机械臂等任务载荷提供稳定的姿态参考,从而确保数据质量和操作精度。 水下潜水器控制系统中FOG SINS的技术优势: ⚪ 完全自主:不依赖外部信号,是实现水下真正自主导航的关键。⚪ 高精度(尤其在水下至关重要):高精度的姿态和航向信息对于水下避障、地形跟踪和精确操作至关重要。良好的零偏稳定性可以延长水下纯惯性导航时间。⚪ 抗磁场干扰:光纤陀螺仪基于光学原理,不受水下复杂磁场环境的影响(而磁罗盘会受到影响)。 多光束测量系统光纤惯性导航系统(FOG SINS)可为多波束测量系统提供运动补偿,这是FOG SINS在多波束深度测量中最核心的应用。它能够实时精确地测量和补偿测量船舶/平台在测量瞬间的姿态变化(横摇、纵摇、偏航)和垂荡运动。FOG SINS 可以为多波束测量系统(通常与 GNSS 紧密耦合)提供精确的航向角和位置信息,用于确定大地坐标系中声呐阵列的精确位置和方向。FOG SINS 可以为整个测量系统(多波束声呐、GNSS、运动传感器、声速剖面仪等)提供精确的时间参考。FOG SINS 在多光束测量系统中的技术优势:⚪ 超高的动态性能和带宽:能够准确、快速地测量和响应船舶/平台的高频运动(特别是短周期波浪引起的垂荡和横摇),这是获取高质量海底地形数据的关键。其动态响应能力远远超过传统的垂直参考单元(VRU)。⚪ 高姿态精度:姿态精度(尤其是横滚和俯仰)直接影响波束角补偿精度。FOG SINS 可以提供亚角度(
阅读更多一分钟内快速获取产品信息 在当今自动驾驶、无人机和机器人技术蓬勃发展的时代,高精度、高可靠性的导航系统已成为智能设备的核心“大脑”。MEMS惯性技术结合双天线卫星导航系统 I3700由……推出 我司采用高精度MEMS技术 陀螺仪, 加速度计, 该设备采用多模多频GNSS接收机,实现快速高精度的定向和集成导航功能。它实时计算载体的位置、航向、姿态、速度等信息,抗遮挡和多径干扰能力强,可在山地隧道、城市峡谷、汽车、高速铁路等环境中实现长期、高精度、高可靠性的导航。支持GNSS实时RTK功能,提供标准化的用户通用协议,并具有良好的可扩展性。为各种场景下的多域应用提供便捷的导航解决方案。同时,I3700已通过IP68防护等级和CE认证,即使在恶劣环境下也能正常工作,满足工业级可靠设计的要求。 I3700的技术特点和亮点 1.阵列式MEMS-IMU的结构布局提高了姿态计算的精度。 为解决姿态计算误差较大的问题,本文提出了一种基于阵列MEMS-IMU数据融合的姿态计算系统。该系统采用多信息向量优化方法融合阵列MEMS-IMU数据,并利用动态卡尔曼滤波方法计算运动载体的姿态,从而显著提高复杂动态运动下的姿态计算精度。 2.支持在整个系统和频段内接收和计算GNSS信号 内置双天线定位和定向GNSS模块,支持全球所有主流卫星导航系统,可实现高精度、快速定位和定向。同时兼容所有频段,确保在全球任何地点都能获得最佳定位性能。内置卫星接收器具有强大的抗干扰能力,即使在复杂的电磁环境下也能提供精准定位。 3.高性能集成导航 惯性+GNSS导航技术结合自主研发的高精度集成导航算法,实现了0.8cm+1ppm的水平定位精度和0.2°的航向精度。即使GNSS信号暂时丢失(例如在隧道或地下车库中),惯性传感器仍能持续输出稳定的导航数据(陀螺仪零点偏差稳定性为2.5°/h,加速度零点偏差为30μg)。同时,多源数据融合算法支持外部里程计、DVL等辅助传感器,增强了复杂环境下的定位鲁棒性。 4.灵活易用的界面生态系统 全面覆盖接口,支持RS232/422、CAN(SAE J1939)、PPS同步信号,兼容4G DTU差分接入,易于与激光雷达、摄像头等外部设备连接。输出NMEA、RTCM、二进制协议和J1939标准消息,多种协议满足工业和车辆通信需求。 5.快速部署和智能配置 即插即用 (PnP) 模式使使用更加灵活,默认配置适应主流场景,并支持一键设置工作模式(车载、舰载、机载、基站)。用户友好的开发界面支持实时数据记录和可视化调试,缩短了集成开发周期。 应用场景:精准赋能数千个行业 1. 无人机和无人驾驶车辆:在物流配送和巡检作业中,I3700 提供厘米级定位和稳定的姿态输出,以确保在复杂路径中进行精确控制。 2. 智慧农业:结合农业机械自动驾驶系统,垄间导航误差小于2厘米,大大提高了播种施肥效率。 3. 海洋勘探和无人船:IP68防护设计,可应对潮湿的盐雾环境;双天线定向功能,可确保船舶航向精度;可协助进行水文调查和科学研究任务。 4. 工业机器人:在仓库AGV和工厂搬运场景中,通过与外部设备同步输入输出功能进行协调,可以实现毫米级的运动轨迹跟踪。 I3700 提供多种接口版本(MI0/MI1/MI2),以满足不同行业的需求。它配备标准开发套件和详细的技术文档,并支持定制化服务。该设备可连接千寻、移动等 CORS 站点,或自建 RTK 参考站,实现高精度全国覆盖。 I3700 精准测量世界,可靠掌控未来。无论您是追求技术前沿的开发者,还是深度参与行业的从业者, I3700将成为您探索智能导航的可靠伙伴。 I3700 无论您需要什么,Micro-Magic 都会在您身边。
阅读更多车轮速度传感器(简称轮速传感器)通常用作惯性导航系统(INS)的辅助传感器,以提高导航精度并抑制惯性传感器的累积误差。轮速传感器通过测量车轮速度(结合轮胎半径和滑移率修正)来计算车辆的纵向速度,从而提供独立的速度信息。当GPS信号丢失时(例如在隧道或地下车库中),INS可以通过结合轮速传感器的速度数据,利用航位推算方法持续估计车辆位置,并将其与INS的加速度计积分结果进行比较,以修正速度误差。在航向计算中,轮速传感器可以通过测量左右车轮之间的速度差(轮速差)来间接计算航向角的变化率,从而补偿惯性导航航向角的校准。本文以航向角的变化为例,简要介绍如何通过从车轮速度计获得的数据间接计算航向角的变化率。 2.影响车轮速度计测量精度的因素及算法修正 在实际应用中,以下问题可能导致车轮速度计测量数据不准确,影响惯性导航系统方位角的误差补偿。一个) B轨实际轴距可能因载荷或悬架变形而变化,需要定期校准。上述公式假设左右车轮对称,因此对于非对称车辆,需要对模型进行调整。b) 滑差和误差补偿在湿滑路面或越野环境中,或者车辆快速加速或制动时,轮胎可能发生打滑,导致车轮速度与实际角速度不符。因此,需要结合惯性测量单元(IMU)的加速度和角速度数据来检测打滑状态;并通过多传感器融合算法(卡尔曼滤波算法)动态调整车轮速度计的权重,以降低打滑对导航的影响。 3. 实际应用案例 I3500是由Micro-Magic公司生产的集成导航系统(GNSS/INS),由高性能MEMS传感器、高精度GNSS系统和高性能微处理器组成。它可连接外部里程计、DVL等辅助导航信息设备,内置高可靠性集成导航算法,能够实时输出载具的速度、位置和姿态等信息。 数据输入/输出参数描述数据输出NMEA/RTCM/Novtel SPAN 二进制协议数据内容欧拉角、速度、位置、加速度、角速度融合算法扩展卡尔曼滤波器外部传感器里程表、GNSS、DTU综合导航精度指数位置位置精度速度精度沥青/R奥尔A准确性 里程表访问1cm0.03米/秒0.1°1m0.1米/秒0.1°6m0.1米/秒0.2° 结论 车轮速度计通过提供独立的速度信息来补充惯性导航系统,显著提高了车辆在复杂环境下的导航可靠性。其核心价值体现在:一个。 短期精度:高频速度数据抑制惯性导航系统误差累积。b. 冗余设计:在 GPS 故障时保持基本导航能力。c. 成本效益:以更低的成本实现了导航性能的显著提升。未来,随着深度学习辅助滤波等多传感器融合算法的进步,车轮速度传感器在自动驾驶和无人系统中的应用将进一步深化。I3500高精度三轴MEMS陀螺仪I3500惯性导航系统 I3700高精度农业GPS跟踪器模块功耗惯性导航系统MTK RTK GNSS RTK天线 RTK算法
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