Weltweit vertrauenswürdige Inertial Measurement Unit (IMU).
Trägheitsmesseinheit
Über 15.000 IMU-Systeme in über 35 Ländern im Einsatz
Maßgeschneiderte Lösungen, denen globale Schlüsselakteure vertrauen
Die IMU-Lösungen (Inertial Measurement Unit) von GuideNav sind darauf ausgelegt, außergewöhnliche Leistung in Luft- und Raumfahrt-, Verteidigungs- und Industrieanwendungen zu liefern. Ganz gleich, ob Sie die kompakte und kostengünstige MEMS-IMU oder die hochpräzise FOG-IMU benötigen, wir bieten Spitzentechnologie, auf die Sie sich auch in den anspruchsvollsten Umgebungen verlassen können.
Guidenavs vorgestelltes MEMS-basiertes imu-Modell
AUSGEWÄHLTE MEMS-IMU-MODELLE
- Hohe Temperatur
- Bias-Instabilität ≤2°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,03 m/s/√hr
- ± 300 °/s Bereich
- Gewicht: <20 Gramm
- Kostengünstig
- Bias-Instabilität ≤1,2°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,06 m/s/√hr
- ± 450 °/s Bereich
- Gewicht: <40 Gramm
- Hohe Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,8°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,06 m/s/√hr
- ± 450 °/s Bereich
- Gewicht: <40 Gramm
- Ultrahohe Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,1°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,06 m/s/√hr
- ± 450 °/s Bereich
- Gewicht: <40 Gramm
Guidenavs vorgestellte Trägheitsmesseinheit auf Glasfaserbasis
AUSGEWÄHLTE FOG-IMU-MODELLE
- Mittlere Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,1°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,06 m/s/√hr
- ± 500 °/s Bereich
- Gewicht: <900 Gramm
- Mittlere bis hohe Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,05°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,06 m/s/√hr
- ± 500 °/s Bereich
- Gewicht: <1200 Gramm
- Hohe Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,01°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,03 m/s/√hr
- ± 300 °/s Bereich
- Gewicht: <5000 Gramm
- Ultrahohe Präzision
- Bias-Instabilität ≤0,005°/h
- Gyro-Winkel-Random Walk: 0,003 m/s/√hr
- ± 500 °/s Bereich
- Gewicht: <5000 Gramm
Holen Sie sich jetzt Ihre individuelle Lösung
Ihr Projekt verdient eine Lösung, die genau auf Ihre Spezifikationen zugeschnitten ist. Um sicherzustellen, dass wir die besten Inertialmesseinheiten (IMU) für Ihre Anforderungen bereitstellen, laden wir Sie ein, uns die spezifischen Parameter und Leistungsanforderungen Ihrer Anwendungen mitzuteilen. Ob es um Präzision, Stabilität oder Größenbeschränkungen geht, unser Team hilft Ihnen gerne dabei, die perfekte Passform zu finden.
Inhaltsverzeichnis
Laden Sie diese Seite als PDF herunter
Um Ihnen Zeit zu sparen, haben wir auch eine PDF-Version vorbereitet, die den gesamten Inhalt dieser Seite enthält. Hinterlassen Sie einfach Ihre E-Mail-Adresse und Sie erhalten sofort den Download-Link.
Einführung der Inertial Measurement Unit (IMU)
Was ist eine Trägheitsmesseinheit?
Eine Inertial Measurement Unit (IMU) ist ein Gerät, das die Beschleunigung, die Winkelgeschwindigkeit und manchmal auch das Magnetfeld eines Objekts misst und Daten zu seiner Bewegung und Ausrichtung liefert. Es besteht typischerweise aus Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und manchmal auch Magnetometern. IMUs sind von entscheidender Bedeutung für Systeme, die eine präzise Navigation erfordern, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Robotik, wo sie dazu beitragen, eine genaue Positionierung und Stabilität aufrechtzuerhalten, ohne auf externe Referenzen wie GPS angewiesen zu sein.
Anwendungen der Inertialmesseinheit (IMU)
Anwendungen der Inertial Measurement Unit (IMU)
01
Luft- und Raumfahrt und Luftfahrt
IMUs sind für die Flugzeugnavigation und -steuerung von entscheidender Bedeutung. Sie helfen dabei, die Orientierung aufrechtzuerhalten und liefern Echtzeitdaten für Autopilotsysteme, wodurch Flugzeuge auf Kurs bleiben und die Flugsicherheit verbessert werden.
02
Verteidigung und Militär
IMUs werden häufig in Raketen, Drohnen und Militärfahrzeugen eingesetzt, um eine präzise Bewegungsverfolgung, Navigation und Zielführung zu ermöglichen. Sie ermöglichen es autonomen Systemen, auch in Umgebungen ohne GPS präzise zu funktionieren.
03
Autonome Fahrzeuge und Drohnen
In selbstfahrenden Autos und Drohnen liefern IMUs kontinuierliches Feedback zu Orientierung, Geschwindigkeit und Bewegung und helfen so, den Flug zu stabilisieren und eine genaue Navigation in komplexen Umgebungen sicherzustellen.
04
Robotik
IMUs sind in der Robotik für eine präzise Bewegungssteuerung von entscheidender Bedeutung. Sie werden in Robotern zur Positions- und Orientierungsverfolgung eingesetzt und ermöglichen so eine effiziente und autonome Bewegung in Industrie-, Medizin- und Servicerobotern.
05
Geophysikalische Vermessung
Bei der geophysikalischen Exploration werden IMUs in Geräten zur Erkennung und Messung seismischer Bewegungen eingesetzt und liefern wertvolle Daten für die wissenschaftliche Forschung und Ressourcenexploration.
warum Trägheitsmesseinheit
Warum eine IMU anstelle nur eines Gyroskops wählen?
Während sowohl Inertial Measurement Units (IMUs) als auch Gyroskope die Winkelgeschwindigkeit messen, bietet eine IMU eine umfassendere Lösung, indem sie mehrere Sensoren kombiniert, um ein breiteres Spektrum an Bewegungs- und Orientierungsdaten bereitzustellen. Hier sind die Hauptgründe
Umfassende Bewegungsverfolgung
Während ein Gyroskop nur die Winkelgeschwindigkeit misst, kombiniert eine IMU Beschleunigungsmesser und manchmal Magnetometer, um sowohl die lineare Beschleunigung als auch die Winkeldrehung zu verfolgen und so ein vollständiges 3D-Bewegungsprofil zu bieten.mit genauerer Positionierung
können im Laufe der Zeit unter Drift leiden. Eine IMU korrigiert dies mithilfe von Beschleunigungsmesserdaten und sorgt so für eine stabilere und genauere Ausrichtung und Positionierung über längere Zeiträume.Bessere Leistung in Umgebungen ohne GPS.
IMUs eignen sich ideal für Anwendungen, in denen GPS nicht verfügbar ist, z. B. in Innenräumen, unter Wasser oder im Weltraum, da sie sowohl Beschleunigung als auch Rotation messen und vollständige Navigationsdaten liefern.Vereinfachtes Systemdesign
Eine IMU integriert mehrere Sensoren in einer kompakten Einheit, wodurch die Systemkomplexität und der Bedarf an separaten Beschleunigungsmessern und Gyroskopen reduziert werden.
Schlüsselparameter der Inertial Measurement Unit (IMU)
Hauptspezifikationen einer Inertialmesseinheit (IMU)
Bias-Instabilität (Gyroskop)
Misst, wie stabil das Gyroskop im Laufe der Zeit ohne externe Eingaben ist, normalerweise angegeben in °/h. Niedrigere Werte weisen auf eine höhere Stabilität hin, die für Präzisionsanwendungen wie Navigation und Führung von entscheidender Bedeutung ist.Angle Random Walk
Gibt den Rauschpegel bei Winkelgeschwindigkeitsmessungen an, angegeben in °/√h. Eine geringere Irrfahrt sorgt für eine bessere Leistung im Langzeitbetrieb.Messbereich
Gibt die maximale Beschleunigung (g) oder Winkelgeschwindigkeit (°/s) an, die die IMU messen kann. Ein größerer Bereich ermöglicht die Bewältigung dynamischerer Umgebungen.Bandbreite
Definiert, wie schnell die IMU auf Änderungen reagieren kann, normalerweise gemessen in Hz. Eine höhere Bandbreite unterstützt Anwendungen, die schnelle Datenaktualisierungen erfordern, wie etwa Drohnen oder Robotik.Umgebungstoleranz
Umfasst den Betriebstemperaturbereich und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibrationen oder Stößen. Dies stellt sicher, dass die IMU unter rauen Bedingungen wie in der Luft- und Raumfahrt oder bei militärischen Anwendungen zuverlässig funktioniert.
MEMS IMU vs. Glasfaser-IMU: Was ist besser?
Die Wahl zwischen MEMS- und Fiber Optic Gyroskop (FOG) -IMUs hängt von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab. Standard-MEMS-IMUs sind kompakt, kostengünstig und ideal für Anwendungen mit mäßigen Genauigkeitsanforderungen. Allerdings ermöglichen Fortschritte in der Technologie nun, hochpräzise MEMS-IMUs eine Bias-Instabilität von nur 0,1°/h , wodurch sie für einige Militär- und Luft- und Raumfahrtanwendungen geeignet sind, die traditionell von FOG-IMUs dominiert werden.
FOG-IMUs bleiben jedoch die bevorzugte Wahl für Anwendungen, die eine extrem hohe Genauigkeit , Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit in extremen Umgebungen erfordern. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich, der Ihnen bei der Entscheidung helfen soll:
| Besonderheit | MEMS-IMU | Nebel-IMU |
|---|---|---|
| Genauigkeit | Standard-MEMS-IMUs bieten eine mäßige Genauigkeit. Hochpräzise MEMS-IMUs können eine Bias-Instabilität von nur 0,1°/h , vergleichbar mit FOG-IMUs der Einstiegsklasse. | Bietet eine extrem hohe Genauigkeit mit einer Bias-Instabilität von nur 0,001°/h und ist somit ideal für langfristige, geschäftskritische Operationen. |
| Größe und Gewicht | Kompakt und leicht, wodurch sie für Systeme mit strengen Größen- und Gewichtsbeschränkungen geeignet sind, wie z. B. UAVs oder Robotik. | Größer und schwerer, konzipiert für Systeme, bei denen die Leistung wichtiger ist als die Größe. |
| Umwelttoleranz | Verbesserte Robustheit gegenüber Stößen, Vibrationen und Temperaturschwankungen, insbesondere bei fortschrittlichen MEMS-Designs. Zuverlässig für die meisten industriellen und militärischen Anwendungen. | Außergewöhnliche Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen, einschließlich starker Stöße, Vibrationen und längerer Betriebsanforderungen. |
| Kosten | Kostengünstiger, insbesondere für Anwendungen, bei denen Standardgenauigkeit ausreicht. Hochpräzise MEMS-IMUs sind bei vergleichbarer Genauigkeit günstiger als FOG-IMUs. | Höhere Kosten aufgrund der komplexen optischen Technologie, aber gerechtfertigt für Systeme, die eine beispiellose Stabilität und Präzision erfordern. |
| Anwendungen | Geeignet für die allgemeine Navigation in UAVs, Robotik, Industriesystemen und einigen militärischen Anwendungen bei Verwendung hochpräziser MEMS. | Bevorzugt für Luft- und Raumfahrt, Raketen, U-Boote und kritische Verteidigungssysteme, die Langzeitstabilität und ultrahohe Präzision erfordern. |
Einführung der Inertial Measurement Unit (IMU)
Sechs-Achsen- vs.
Neun-Achsen-Trägheitsmesseinheit
Wenn Sie sich mit Inertial Measurement Units (IMUs) befassen, werden Sie häufig auf Begriffe wie „Sechs-Achsen-IMU“ und „Neun-Achsen-IMU“ stoßen. Diese Beschreibungen beziehen sich auf die Anzahl und Art der im Gerät integrierten Sensoren. Wenn Sie den Unterschied zwischen IMUs mit sechs und neun Achsen verstehen, können Sie den richtigen Sensor für Ihre spezifische Anwendung auswählen.
| Besonderheit | Sechsachsige IMU | Neun-Achsen-IMU |
|---|---|---|
| Komponenten | 3-Achsen-Beschleunigungsmesser 3-Achsen-Gyroskop | 3-Achsen-Beschleunigungsmesser, 3-Achsen-Gyroskop, 3-Achsen-Magnetometer |
| Funktionalität | Misst lineare Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit | Misst die lineare Beschleunigung, die Winkelgeschwindigkeit und den absoluten Kurs |
| Genauigkeit | Gut für kurzfristige Stabilität | Erhöhte Genauigkeit bei geringerer Drift im Laufe der Zeit |
| Anwendungen | Drohnen, Robotik, Unterhaltungselektronik | Navigationssysteme, Augmented Reality, autonome Fahrzeuge |
| Kosten | Im Allgemeinen günstiger | Aufgrund des zusätzlichen Sensors normalerweise höher |
Kalibrierung der Inertialmesseinheit
Was ist die Kalibrierung einer Trägheitsmesseinheit?
Die ordnungsgemäße Kalibrierung einer Inertialmesseinheit ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass sie für ihre spezifische Anwendung mit der erforderlichen Genauigkeit arbeitet. Ohne Kalibrierung könnten die Daten der IMU inkonsistent sein und zu fehlerhaftem Systemverhalten führen. Dies könnte sich auf die Navigationsgenauigkeit bei Drohnen, die Flugbahnverfolgung in Luft- und Raumfahrtanwendungen oder die Stabilität in der Robotik auswirken.
IMUs bestehen typischerweise aus Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und manchmal auch Magnetometern. Jeder dieser Sensoren kann verschiedene Fehlerquellen aufweisen, wie zum Beispiel Temperaturschwankungen, mechanische Belastungen oder Fertigungstoleranzen. Kalibrierungsmethoden tragen dazu bei, diese Probleme zu mindern und eine präzise und zuverlässige Datenausgabe zu gewährleisten.
Inertiale Messeinheit vs. AHRS vs. INS
IMU vs. AHRS vs. INS: Was ist der Unterschied?
- IMU (Inertial Measurement Unit) : Misst Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit. Es liefert Rohdaten zur Bewegung, berechnet jedoch weder Orientierung noch Position.
- AHRS (Attitude and Heading Reference System) : Erweitert die IMU durch Bereitstellung von Orientierungs- (Nick-, Roll-, Gier-) und Kursinformationen in Echtzeit, häufig durch die Integration von Magnetometern und GPS.
- INS (Inertial Navigation System) : Kombiniert die Funktionen der IMU und fortschrittlicher Algorithmen, um Positions-, Geschwindigkeits- und Orientierungsdaten bereitzustellen, ohne auf externe Referenzen wie GPS angewiesen zu sein.
| Besonderheit | IMU | AHRS | INS |
|---|---|---|---|
| Zweck | Misst Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit | Bietet Echtzeit-Orientierungs- (Nick-, Roll-, Gier-) und Kursinformationen | Bietet vollständige Navigationsdaten: Position, Geschwindigkeit und Ausrichtung |
| Sensoren | Beschleunigungsmesser, Gyroskop (manchmal Magnetometer) | IMU + Magnetometer (manchmal GPS) | IMU + Erweiterte Algorithmen (oft mit GPS oder externen Eingaben) |
| Datenausgabe | Rohdaten (Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit) | Ausrichtung (Nicken, Rollen, Gieren), Kurs | Position, Geschwindigkeit und Orientierung im Zeitverlauf |
| Extern | Erfordert externe Systeme (GPS, Magnetometer) zur vollständigen Orientierung | Verwendet Magnetometer und GPS zur Korrektur der Drift | Funktioniert unabhängig (kann mit GPS erweitert werden) |
| FOG IMU-Typ | Preisklasse | Anwendung |
|---|---|---|
| FOG-IMUs der Einstiegsklasse | $10,000 - $30,000 | Allgemeine kommerzielle oder industrielle Nutzung, Drohnen, einfache autonome Fahrzeuge |
| Mittelklasse-Nebel-IMUs | $30,000 - $70,000 | Anwendungen in Militärqualität, Luft- und Raumfahrt, hochpräzise Schiffsnavigation |
| High-End-Nebel-IMUs | $70,000 - $100,000+ | Kritische Anwendungen (Raketenlenkung, Luft- und Raumfahrt, hochpräzise Verteidigungssysteme) |
Was ist die Preisspanne von FOG-IMUs?
Preisspanne der
FOG-basierten Inertialmesseinheit (IMU)
Der Preis einer faseroptischen Gyroskop (FOG) basierenden Inertialmesseinheit (IMU) kann je nach spezifischer Anwendung, Leistungsanforderungen und zusätzlichen Funktionen erheblich variieren. Zu den Faktoren, die den Preis beeinflussen, gehören:
- Leistungsspezifikationen (z. B. Genauigkeit, Stabilität)
- Größe, Gewicht und Stromverbrauch (SWaP-C)
- Umweltschutz (z. B. Robustheit für raue Bedingungen)
- Anpassung an spezifische Anwendungsanforderungen
Für Preisinformationen zu MEMS IMU besuchen Sie bitte unsere MEMS IMU- Seite.
Auswahlhilfe für Inertialmesseinheiten
Wie wählt man
die Trägheitsmesseinheit aus?
SCHRITT 1
Definieren Sie Ihre Anwendung
Was ist Ihr Hauptanwendungsfall? (z. B. Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Robotik, Automobil, Unterhaltungselektronik)
Welches Maß an Genauigkeit und Präzision ist erforderlich? (z. B. Subgrad, Hochpräzision)
SCHRITT 2
Art der IMU: MEMS vs. FOG-basiert
- MEMS : Erschwinglich, kompakt und ideal für niedrige bis mittlere Genauigkeit.
- FOG : Hochpräzise, zuverlässig und für anspruchsvolle Anwendungen geeignet.
SCHRITT 3
Bestimmen Sie die Genauigkeitsanforderungen
Wählen Sie den erforderlichen Genauigkeitsgrad (z. B. Grad pro Stunde für Gyroskope) basierend auf Ihrer Anwendung.
SCHRITT 4
Größe und Gewicht
Stellen Sie sicher, dass die IMU den Platz- und Leistungsbeschränkungen Ihres Systems entspricht, insbesondere bei Drohnen oder tragbaren Geräten.
SCHRITT 5
Bewerten Sie die Umgebungsbedingungen
Wählen Sie eine IMU, die Umweltfaktoren wie extremen Temperaturen, Stößen und Vibrationen standhält.
SCHRITT 6
Anpassungs- und Integrationsoptionen
Stellen Sie sicher, dass die IMU die richtigen Schnittstellen und Datenausgaben für eine nahtlose Integration in Ihr System unterstützt.
Hersteller von Inertialmesseinheiten
Warum Guidenav wählen?
Von Schlüsselspielern als vertrauenswürdig eingestuft
Auf unsere fortschrittlichen Trägheitsnavigationsprodukte vertrauen führende Organisationen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Handel und Industrie aus über 25 Ländern. Unser Ruf für Zuverlässigkeit und Präzision zeichnet uns aus.
Spitzenleistung
Unsere Produkte bieten erstklassige Leistung mit hervorragender Vorspannungsstabilität. Unsere MEMS-basierte IMU wurde für die anspruchsvollsten Anwendungen entwickelt und kann eine Bias-Instabilität mit einer Genauigkeit von ≤ 0,1°/h erreichen.
Bewährt in rauer Umgebung
Unsere Lösungen sind so konzipiert, dass sie extremen Bedingungen standhalten und eine konstante Leistung in rauen Umgebungen bieten.
Hervorragende Leistung bei Vibrationen
Unsere MEMS- und FOG-IMU-Technologie zeichnet sich bei Umgebungen mit hohen Vibrationen aus und gewährleistet Genauigkeit und Stabilität auch in den anspruchsvollsten Betriebsumgebungen.
PLUG & PLAY-System
Unsere Systeme sind für eine einfache Integration konzipiert und bieten Plug-and-Play-Lösungen, die die Installation vereinfachen und die Einrichtungszeit verkürzen, sodass Sie sich auf Ihre Mission konzentrieren können.
ITAR-FREI
Unsere Produkte sind ITAR-frei und bieten Ihnen den Vorteil einfacherer internationaler Transaktionen und weniger regulatorischer Hürden. Wählen Sie GuideNav für nahtlose globale Abläufe.
Unsere Fabrik – See to Believe
Warum sollten Sie sich für uns entscheiden?
Umfassende Lösungen für alle Ihre Navigationsanforderungen
Kommerzieller Versicherungsschutz
Bias-Stabilität: >0,2°/h
Lösung: MEMS-basiertes Gyroskop/IMU/INS
Anwendungen: Autonavigation, unbemannte Luftfahrzeuge, Transport, Robotik usw.
Taktische Abdeckung
Bias-Stabilität: 0,05°/h–0,2°/h
Lösung: Glasfaser- und MEMS-basiertes Gyroskop/IMU/INS
Anwendungen: Betrieb gepanzerter Fahrzeuge, Flugabwehrartillerie, Präzisionszielerfassung usw.
Abdeckung der Navigationsklasse
Bias-Stabilität: ≤0,05°/h
Lösung: Faseroptik und Ringlasergyroskop/IMU/INS
Anwendungen: Mittel- und Langstreckenführung, militärische Luftfahrt, Satelliten
