تُعدّ مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA) شريحة معالجة رقمية قابلة لإعادة التكوين تُستخدم في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) لمعالجة بيانات المستشعرات في الوقت الفعلي، وتصفيتها، ودمجها . توفر مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA) سرعة حسابية عالية، وزمن استجابة منخفض، ومعالجة متوازية ، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الملاحة الدقيقة في مجالات الطيران والفضاء، والدفاع، والروبوتات، والمركبات ذاتية القيادة .
كيف يتم استخدام FPGA في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي؟
دمج المستشعرات في الوقت الحقيقي - يجمع بين بيانات وحدة القياس بالقصور الذاتي (الجيروسكوب ومقياس التسارع) وإشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية والمستشعرات الخارجية لتحديد المواقع بدقة.
ترشيح كالمان – يقوم بتصحيح الأخطاء المعقدة وتعويض الانحراف في نظام الملاحة بالقصور الذاتي.
المعالجة المتوازية عالية السرعة - تتعامل مع حسابات الملاحة المتعددة في وقت واحد ، مما يحسن استجابة النظام.
خوارزميات قابلة للتخصيص - تسمح للمستخدمين بتحسين فلاتر التنقل وبروتوكولات الاتصال وتقنيات دمج البيانات .
مزايا استخدام مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA) في الملاحة بالقصور الذاتي
✔ معالجة فائقة السرعة – مثالية الملاحة عالية الديناميكية مثل الصواريخ والطائرات بدون طيار والغواصات .
✔ زمن استجابة منخفض - يضمن معالجة البيانات في الوقت الفعلي ، مما يقلل من أخطاء التنقل.
✔ أجهزة قابلة لإعادة التكوين – تسمح بتحديثات البرامج الثابتة لخوارزميات الملاحة المخصصة .
✔ موفر للطاقة - يستهلك طاقة أقل مقارنة بالمعالجات الدقيقة التقليدية لنفس المهام الحسابية.
مقارنة بين معالجات FPGA وتقنيات المعالجة الأخرى في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي
