Im Jahr 2017 scheiterte ein US -amerikanischer Hyperschall -Raketen -Test im Wert von 32 Millionen US -Dollar, als seine Inertial -Messeinheit (IMU) während des Starts unter 18.000 g Schockbelastung brach. Solche Vorfälle zeigen eine kritische Sicherheitsanfälligkeit: Konventionelle Mems IMUS können keine Artillerie-Belastungen standhalten und die missionskritischen Anleitung fehlenden.
Solche Vorfälle unterstreichen eine harte Realität: Standard-Mems IMUS sind nicht für artilleriegeführte Umgebungen konzipiert. Die Konsequenzen - Munition, destabilisierte Plattformen und Missionsfehler - sind schlimm. Aus diesem Grund hat das Team von Guidenav mit der Entwicklung von Waffen-Hard -Mems IMU , die diesen extremen Bedingungen mit der Zuverlässigkeit von militärischer Qualität standhalten.
Pistolenharte Mems IMU ist so konstruiert, dass sie mehr als 10.000 g Schocks überleben und gleichzeitig eine hohe Verzerrung beibehalten und sie ideal für die Präzisionsanleitung in Raketen, Gleitbomben und Artillerie-Muscheln ideal machen. Diese Sensoren kombinieren fortschrittliche Schockabbausmaterialien, KI-gesteuerte thermische Kompensation und Dreifach-redundante Beschleunigungsmesser-Arrays, um herkömmliche Mems-IMUs zu übertreffen.
Lassen Sie uns mit den technischen Herausforderungen befassen, die die Inertial-Messeinheit von Waffen-Hart-Messungen behandelt und untersuchen, wie diese Innovationen Verteidigungssysteme revolutionieren.
Inhaltsverzeichnis
Herausforderungen in Hochg-Umgebungen: Das MEMS IMU-Dilemma
Mit hohen G-Umgebungen stellen MEMS-IMUs erhebliche Herausforderungen. Die intensiven Kräfte können strukturelle Frakturen in den Siliziummikrostrukturen verursachen, was zu katastrophalen Fehlern führt. Diese Fehler sind nicht nur theoretisch; Sie wurden in verschiedenen Studien dokumentiert, in denen kommerzielle MEMS-Sensoren unter Artilleriespannungen versagten. Wir haben zusammengefasst, dass die Hauptprobleme vielfältig sind:
- Strukturfrakturen: Plötzliche Beschleunigung erzeugt Stresskonzentrationen, die MEMS -Komponenten zerbrechen.
- Gyro-Drift: Schock-induzierte Vorspannungsfehler machen die Navigationsdaten innerhalb von Sekunden unbrauchbar.
- Thermische Hysterese: Schnelle Temperaturänderungen verzerren die Sensorkalibrierung, weitere Kompromisse der Genauigkeit.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, mussten wir MEMS -Design von Grund auf überdenken und Materialien und Geometrien einbeziehen, die Kräfte gleichmäßig verteilen und die Stabilität unter extremen Bedingungen aufrechterhalten.
Waffenhartmems IMU-Technologie Fortschritte
In den letzten zehn Jahren hat sich Guidenav auf die Entwicklung von Waffenmems imus konzentriert, die die härtesten Umgebungen überleben können. Die Entwicklung von Waffen-Hard-Mems Imus spiegelt breitere Branchenverschreibungen bei der Hochg-Navigation wider. In den letzten zehn Jahren wurden erhebliche Durchbrüche erzielt:
Wir begannen mit der Neugestaltung der strukturellen Geometrie von MEMs, um symmetrische Silizium „Inseln“ zu erzeugen, die Schockkräfte gleichmäßig verteilen und Stresskonzentrationen beseitigen. Dieser Ansatz, inspiriert von erdbebenresistenter Architektur, hat sich als wirksam erwiesen, um die Frakturrisiken um 83%zu verringern.
Als nächstes haben wir Phasenveränderungsmaterialien integriert, um Wärmespitzen während des Lauftransits zu absorbieren. Dieses thermische Managementsystem stellt sicher, dass unser IMUs in extremen Umgebungen genau und zuverlässig bleibt.
Schließlich haben wir selbstheilende ASICs entwickelt, mit denen Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet werden, um in Echtzeit fehlgeschlagene fehlerinduzierte Fehler vorherzusagen und zu korrigieren. Diese prädiktiven Modelle, die auf Tausenden von Live-Fire-Testsequenzen trainiert wurden, ermöglichen unseren IMUs, Präzision aufrechtzuerhalten, auch wenn sie Kräften ausgesetzt würden, die traditionelle Sensoren lähmen würden.
Diese Innovationen haben die Landschaft der Hochg-Navigation verändert und in Umgebungen, in denen herkömmlicher IMUs scheitern, Präzisionsanleitungen ermöglicht.
Anwendungsfallstudien: Guided Munitions und Artillerie
Geführte Raketen und Raketen
Pistolenharte Mems imus sind in geführten Raketen und Raketen von entscheidender Bedeutung, bei denen Präzision von größter Bedeutung ist. Diese Sensoren müssen Startschocks überleben und gleichzeitig kontinuierliche Navigationsdaten liefern. In geführten Raketensystemen wurde beispielsweise Waffen-harte IMUs integriert, um ≤ 0,3 Mio. nach der Startaufstellung aufrechtzuerhalten, wodurch die Präzision des Ziels erheblich verbessert wird.
Artillerie -Leitsysteme
In Artillerie-Anwendungen ermöglicht Waffen-Hard-IMUs auch in GPS-verurteilten Umgebungen Präzisionsanleitungen. Durch die Kombination von IMU -Daten mit Algorithmen mit Terrain Contour können Systeme über lange Bereiche ≤ 5 Mio. CEP -Genauigkeit erreichen, wodurch die Wirksamkeit von Artillerieoperationen verbessert wird.
Hyperschallfahrzeuge
Für Hyperson-Fahrzeuge, die mit Mach-5-Geschwindigkeiten arbeiten, sind Pistolen-Hard-IMUs für die Aufrechterhaltung der Navigationsstabilität trotz extremer Temperaturen und Vibrationen unerlässlich. Diese Sensoren stellen sicher, dass Fahrzeuge auf dem Laufenden bleiben, auch wenn GPS -Signale gestört sind.
Guidenav Guide600G Waffenharte Mems Imu
Im Bereich der Hochg-Umgebungen, in denen konventionelle Mems imus häufig katastrophal versagen, ist der Leitfaden von Guidenav600G als Beacon of Zuverlässigkeit. Diese Waffen-Hard-Mems IMU ist so konstruiert, dass sie erstaunliche 20.000 g Schock standhalten, was es zu einer unverzichtbaren Komponente für missionskritische Anwendungen in der Verteidigung und in der Luft- und Raumfahrt macht.
Der Leitfaden600G ist ein Beweis für Guidenavs Engagement für die Überschreitung der Grenzen der MEMS -Technologie. Hier sind einige seiner Schlüsselmerkmale:
- Waffenkonstruktion: Der Guide600G ist so konstruiert, dass sie 20.000 g Schocks standhalten, was die Fähigkeiten von Standard-Mems-IMUs weit übersteigt. Dies wird durch fortschrittliche Materialien und symmetrische Siliziumgeometrien erreicht, die gleichmäßig Kräfte verteilen und die Spannungskonzentrationen minimieren.
- Modulares Design: Die modulare Architektur ermöglicht eine einfache Integration in verschiedene Systeme und macht es für verschiedene Anwendungen vielseitig.
- Hohe Datenausgangsrate: Mit einer Ausgangsfrequenz von 1200 Hz bietet der Leitfaden 600G Echtzeitdaten für eine präzise Navigation und Kontrolle wesentlich.
- Extreme Umweltzuverlässigkeit: Es arbeitet effektiv bei Temperaturen im Bereich von -40 ° C bis +80 ° C, was die Stabilität unter verschiedenen Umweltbedingungen gewährleistet.
- Itar-frei
Diese Merkmale machen den Leitfaden 600G zu einer attraktiven Wahl für Munition der nächsten Generation, Hyperschallfahrzeuge und andere kritische Luft- und Raumfahrtanwendungen, bei denen die Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen von größter Bedeutung ist.
