وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان استقرار ودقة عالية في الملاحة والتحكم. وتُعتبر وحدة Honeywell HG1930 من أبرز وحدات القياس بالقصور الذاتي MEMS المستخدمة في التطبيقات التكتيكية ، وهي معتمدة على نطاق واسع في الطائرات بدون طيار، وأنظمة التوجيه، والأتمتة الصناعية. صُممت هذه الوحدة لتوفير الموثوقية والحجم الصغير، وتُقدّم أداءً مُثبتًا في البيئات القاسية؛ ومع ذلك، ينبغي على المهندسين أيضًا مراعاة مرونة دمجها، وتوافقها مع معايير التصدير، وتكلفتها الإجمالية عند مقارنتها بالبدائل الأحدث من وحدات MEMS.
هانيويل HG1930 هو نظام MEMS تكتيكي مدمج، يتميز بأداء موثوق وتصميم متين للطائرات بدون طيار والروبوتات وأنظمة الدفاع. يوفر دقة ثابتة في البيئات القاسية، ولكنه يأتي بتكلفة أعلى وقيود على التصدير.
جهاز Honeywell HG1930 خيارًا موثوقًا به في العديد من أنظمة الملاحة التكتيكية. فمتانته ودقته وقابليته للتكيف تجعله حلاً موثوقًا به للمهندسين الذين يسعون إلى أداء ثابت في ظروف التشغيل الصعبة.
جدول المحتويات
ما هي مزايا وحدة القياس بالقصور الذاتي HG1930؟
1. موثوقية مثبتة وتصميم عريق
تقوم شركة هانيويل بتصميم وتطوير وتصنيع جميع أجهزة استشعار MEMS المستخدمة في HG1930.
يضمن هذا التكامل الرأسي تحكمًا دقيقًا في الأداء والمعايرة والموثوقية على المدى الطويل . وقد أثبتت الوحدة جدارتها ميدانيًا في الطائرات بدون طيار والذخائر والمنصات الصناعية، مما أكسبها سمعة طيبة في التطبيقات التكتيكية.
2. تصميم صغير الحجم وخفيف الوزن
بفضل حجمه الذي يبلغ 5 بوصات مكعبة ووزنه الذي يقل عن 0.35 رطل (160 غرامًا) ، يوفر HG1930 نسبة أداء ممتازة إلى الحجم .
إن هذا الحجم الصغير يجعله مثالياً للمنصات ذات القيود المتعلقة بالحجم والوزن والطاقة مثل الطائرات بدون طيار الصغيرة أو الأجهزة المحمولة باليد أو الأنظمة الموجهة بدقة.
3. قدرة تحمل بيئية عالية
يعمل جهاز HG1930 ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة من -54 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية ويتميز بنظام عزل داخلي لتقليل تأثير الاهتزاز والصدمات.
يُمكّن هيكلها المصنوع من الألومنيوم المتين وإلكترونياتها الصلبة من تحقيق متانة طويلة الأمد حتى في البيئات الميكانيكية القاسية .
4. مستويات أداء قابلة للتكوين
تقدم شركة هانيويل ثلاثة تكوينات جاهزة للاستخدام - CA50 و BA50 و AA50 - مما يسمح للمستخدمين بتحقيق التوازن بين التكلفة والدقة والاحتياجات التشغيلية .
يتراوح استقرار الانحياز من 0.25 درجة/ساعة إلى 0.4 درجة/ساعة ، في حين يمكن أن يكون انحياز مقياس التسارع منخفضًا يصل إلى 0.02 ملليغرام ، وهو ما يغطي معظم متطلبات الملاحة والتثبيت على المستوى التكتيكي.
5. بدء تشغيل سريع وواجهات قياسية
يحقق جهاز HG1930 وقت بدء تشغيل أقل من 350 مللي ثانية ، مما يضمن تهيئة النظام بسرعة - وهي ميزة حاسمة في الصواريخ أو الطائرات بدون طيار التي تتطلب نشرًا سريعًا.
كما يدعم RS-422 و SDLC والبروتوكولات غير المتزامنة المخصصة ، مما يجعل التكامل سهلاً مع أنظمة التحكم في الطيران القديمة والحديثة على حد سواء.
6. عمر تخزين وتشغيل طويل
تضمن شركة هانيويل عمر تخزين يصل إلى 20 عامًا دون الحاجة إلى إصلاح إلزامي - مما يدل على نضج تصميمها وموثوقيتها لبرامج الدفاع والفضاء طويلة الأجل.
ما هي عيوب وحدة القياس بالقصور الذاتي HG1930؟
1. دقة تعتمد على درجة الحرارة
على الرغم من أن الوحدة تعوض عن درجة الحرارة، إلا أن الانحراف المتبقي يزداد عند أقصى نطاقها من -54 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
قد تواجه التطبيقات التي تتطلب ملاحة مستقرة في بيئات ديناميكية أو حرارية للغاية (مثل العمليات في أعماق البحار أو في الصحراء) تقلبات طفيفة في الانحياز.
2. واجهة ووثائق خاصة
على عكس بعض وحدات القياس بالقصور الذاتي ذات البنية المفتوحة، يستخدم جهاز HG1930 بروتوكولات واجهة وهياكل رسائل خاصة بشركة Honeywell .
قد يؤدي هذا إلى تعقيد عملية التكامل بالنسبة للمطورين الصغار أو مستخدمي البحث الذين يفضلون تنسيقات الاتصال المفتوحة مثل NMEA أو ASCII.
3. قيود الأسعار والتصدير
باعتبارها وحدة قياس بالقصور الذاتي من الدرجة التكتيكية الخاضعة للرقابة (ECCN 7A003.d.1)، فإن HG1930 تخضع لمتطلبات الامتثال للتصدير في الولايات المتحدة ، مما قد يحد من توافرها في مناطق معينة.
بالإضافة إلى ذلك، تميل أسعار هانيويل إلى أن تكون مرتفعة مقارنة بمنافسيها الأحدث في مجال أنظمة MEMS الذين يقدمون أداءً مماثلاً على المستوى التكتيكي.
4. لا يوجد نظام GNSS مدمج أو ترشيح كالمان
إن HG1930 عبارة عن الذاتي (IMU) خالصة ، مما يعني أنها تتطلب معالجات ملاحة خارجية لتقديم تقديرات الاتجاه أو الموقع.
يفتقر إلى خوارزميات الدمج المدمجة، والتي تتضمنها وحدات أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي الحديثة بشكل متزايد لتبسيط التكامل على مستوى النظام.
الحل البديل: GuideNav GUIDE703 IMU
بالنسبة للمستخدمين الذين يبحثون عن بديل غير خاضع للوائح ITAR وفعال من حيث التكلفة لجهاز HG1930 مع الحفاظ على دقة من الدرجة التكتيكية، فإن جهاز GuideNav GUIDE703 MEMS IMU يمثل خيارًا مقنعًا.
إن GUIDE703 عبارة عن وحدة قياس بالقصور الذاتي من نوع MEMS من الدرجة التكتيكية، تدمج جيروسكوبات ثلاثية المحاور عالية الأداء ومقاييس تسارع مع تعويض متقدم للأخطاء المتعلقة بدرجة الحرارة وعدم المحاذاة واللاخطية.
يوفر عدم استقرار انحياز الجيروسكوب بمقدار 1 درجة/ساعة ، وانحياز مقياس التسارع بمقدار 0.2 ملليغرام ، ويدعم واجهة RS-422 بمعدل بيانات عالي .
جهاز GUIDE703 120 غرامًا فقط ويعمل بشكل موثوق من -45 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية للأنظمة المستقلة والطائرات بدون طيار والمركبات الموجهة آليًا ومنصات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية المتنقلة التي تتطلب استقرارًا عاليًا في ظل الصدمات والاهتزازات حتى 2000 غرام / 6 غرامات .
لماذا يُعدّ الدليل 703 بديلاً عملياً؟
- استقرار مماثل على مستوى التكتيكات (1 درجة/ساعة جيروسكوب، 0.2 ملغ تسارع) بتكلفة أقل.
- اتصال RS-422 مفتوح بالكامل لدمج سريع.
- قدرة تحمل واسعة لدرجات الحرارة والاهتزازات مماثلة لـ HG1930.
- عامل الشكل الصغير (65 × 50.8 × 35.6 مم) مناسب للتحديث أو التكامل مع الشركات المصنعة الأصلية.
- لا توجد قيود على التصدير ، مما يتيح إمداداً دولياً سلساً.
باختصار، في حين أن جهاز HG1930 من Honeywell لا يزال معيارًا للأداء القديم، جهاز GUIDE703 من GuideNav يقدم بديلاً حديثًا من نوع MEMS وخاليًا من قيود ITAR - وهو مُحسَّن للملاحة التكتيكية والأتمتة الصناعية والأنظمة غير المأهولة حيث تلتقي الدقة بالمرونة .
