GUIdenavs innovative Versicherungslösungen für alle
Trägheitsnavigationssystem (INS)
Mehr als 15.000 Systeme sind in über 35 Ländern im Einsatz
Maßgeschneiderte Lösungen, denen globale Schlüsselakteure vertrauen
GuideNav bietet umfassende INS-Lösungen, die sowohl MEMS- als auch faseroptische Gyroskop-Technologien (FOG) integrieren. Unsere INS-Systeme zeichnen sich durch außergewöhnliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit aus und eignen sich für ein breites Anwendungsspektrum. Ob Sie die kompakten und kostengünstigen Vorteile von MEMS oder die unübertroffene Präzision von FOG benötigen – unsere Lösungen gewährleisten präzise Positions-, Geschwindigkeits- und Orientierungsdaten, selbst in anspruchsvollsten Umgebungen.
Wir stellen Ihnen unsere MEMS-Trägheitsmesssysteme vor
Unsere vorgestellten MEMS-INS
- GNSS-gestützte Trägheitsnavigation
- Kostengünstig
- Lagegenauigkeit: 0,1°
- Kursgenauigkeit: 0,1°
- Für Industrie und Automobil
- Maßgeschneiderte Lösung verfügbar
- GNSS-gestützte Trägheitsnavigation
- Lagegenauigkeit: 0,1°
- Kursgenauigkeit: 0,1°
- Optimiertes sWaP-C (Größe, Gewicht und Stromverbrauch – Kosten)
- Für Militär- und Zivilflugzeuge
- Maßgeschneiderte Lösung verfügbar
- Hochpräzision
- Schnelle Ausrichtung mit zwei Antennen
- Lagegenauigkeit: 0,1°
- Kursgenauigkeit: 0,05°
- Optimierte Auslegung der Antennenabschirmung
- Maßgeschneiderte Lösung verfügbar
Wir stellen Ihnen unsere Produkte für faseroptische Trägheitsmesssysteme vor
Unsere vorgestellten Nebel-Einsätze
- GNSS-gestützte Trägheitsnavigation
- Erweiterter Kalman-Filter-Algorithmus
- Roll- und Nickgenauigkeit: 0,01° (RMS) (statische Doppelantenne, 2 m Basislinie)
- Kursgenauigkeit: 0,05° (RMS)
- Gyroskop-Bias-Stabilität: ≤0,15°/h (1σ, 10s Mittelwert-Glättung)
- GNSS-gestützte Trägheitsnavigation
- Erweiterter Kalman-Filter-Algorithmus
- Roll- und Nickgenauigkeit: 0,005° (RMS) (statische Doppelantenne, 2 m Basislinie)
- Kursgenauigkeit: 0,02° (RMS)
- Gyroskop-Bias-Stabilität: ≤0,02°/h (1σ, 10s Mittelwert-Glättung)
- GNSS-gestützte Trägheitsnavigation
- Erweiterter Kalman-Filter-Algorithmus
- Roll- und Nickgenauigkeit: 0,005° (RMS) (statische Doppelantenne, 2 m Basislinie)
- Kursgenauigkeit: 0,015° (RMS)
- Gyroskop-Bias-Stabilität: ≤0,006°/h (1σ, 10s Mittelwert-Glättung)
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Ihr Projekt verdient eine Lösung, die exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten ist. Um Ihnen das optimale Trägheitsnavigationssystem (INS) für Ihre Bedürfnisse zu bieten, bitten wir Sie, uns die spezifischen Parameter und Leistungsanforderungen Ihrer Anwendungen mitzuteilen. Ob Präzision, Stabilität oder Größenbeschränkungen – unser Team unterstützt Sie gerne bei der Suche nach der perfekten Lösung.
Inhaltsverzeichnis
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Einführung des Trägheitsnavigationssystems
Was ist ein Trägheitsnavigationssystem (INS)?
Ein Trägheitsnavigationssystem (INS) ist ein Präzisionssystem, das mithilfe von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit eines Objekts berechnet. Im Gegensatz zu GPS arbeitet ein INS unabhängig von externen Signalen und ist daher unerlässlich für die Navigation in Bereichen, in denen GPS unzuverlässig oder nicht verfügbar ist, wie beispielsweise unter Wasser oder im Weltraum.
INS nutzt Gyroskope zur Rotationsverfolgung und Beschleunigungsmesser zur Messung linearer Bewegungen. Durch die kontinuierliche Verarbeitung dieser Daten ermittelt das System präzise die aktuelle Position und Ausrichtung des Objekts mittels Koppelnavigation.
INS ist für die hochpräzise Navigation in der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigung, der Schifffahrt und in autonomen Systemen von entscheidender Bedeutung und gewährleistet eine zuverlässige Leistung auch unter schwierigsten Bedingungen.
Hauptmerkmale der Trägheitsnavigationssysteme von guidenav
Hauptmerkmale von INS
Autonome Navigation
Funktion
INS arbeitet unabhängig und ist nicht auf externe Signale wie GPS angewiesen, wodurch eine präzise Navigation auch in signalarmen Umgebungen gewährleistet wird.
Vorteil
Gewährleistet die Aufrechterhaltung der Navigationsfähigkeit in Szenarien, in denen GPS nicht verfügbar oder beeinträchtigt ist, wie z. B. unter Tage, unter Wasser oder in Kampfzonen.
Hohe Präzision und geringe Drift
Funktion
INS bietet eine extrem hohe Genauigkeit, insbesondere bei Systemen mit FOG (Faseroptikgyroskopen), die sich durch geringe Drift und Langzeitstabilität auszeichnen.
Vorteil
Gewährleistet eine hohe Genauigkeit über lange Zeiträume, was für hochpräzise Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt und militärische Raketenlenkung unerlässlich ist.
Schnelle Reaktion und Echtzeitleistung
Funktion
INS ermöglicht schnelle Reaktionen auf dynamische Veränderungen und liefert Echtzeitdaten zu Lage, Geschwindigkeit und Position.
Vorteil
Entscheidend für hochdynamische Umgebungen, wie z. B. die Flugsteuerung von Drohnen und den Betrieb von Präzisionsmaschinen, wo Echtzeitgenauigkeit von entscheidender Bedeutung ist.
Robustheit und Langlebigkeit
Funktion
INS ist so konzipiert, dass es robust ist und auch rauen Umgebungsbedingungen, einschließlich extremer Temperaturen, Vibrationen und Stößen, standhält.
Vorteil
Unverzichtbar für Einsätze unter extremen Bedingungen, wie z. B. Militäroperationen, industrielle Anwendungen und Tiefseeerkundung, da es die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Systems gewährleistet.
Hauptmerkmale des MEMS-Gyroskops von Guidenav
Worin besteht der Unterschied zwischen GPS und einem Trägheitsnavigationssystem?
Signalabhängigkeit
GPS
GPS nutzt Satellitensignale zur Positionsbestimmung und ist daher in offenen Umgebungen im Freien sehr effektiv. In Umgebungen mit Signalstörungen (z. B. in Tunneln, Wäldern oder unterirdisch) oder bei absichtlicher Störung oder Blockierung der Signale kann GPS jedoch ausfallen oder seine Genauigkeit deutlich abnehmen.
INS
Das INS arbeitet unabhängig von externen Signalen und liefert Positions- und Bewegungsinformationen auf Basis interner Sensoren. Es bleibt nicht nur in Umgebungen ohne GPS-Empfang (z. B. unter Wasser, unterirdisch, im Weltraum) zuverlässig, sondern auch bei absichtlicher Störung oder Blockierung von GPS-Signalen und bietet so kontinuierliche und unterbrechungsfreie Navigationsinformationen.
Genauigkeit und Stabilität
GPS
Bei starkem und ungehindertem Satellitenempfang bietet GPS eine hochpräzise absolute Positionsbestimmung. Allerdings ist es anfällig für Signalstörungen, Jamming und Mehrwegeausbreitung, was zu Schwankungen der Genauigkeit führen kann.
INS
Es liefert über kurze Zeiträume sehr genaue und stabile Lageinformationen. INS ist entscheidend für die Aufrechterhaltung einer präzisen Navigation, wenn GPS-Signale nicht verfügbar oder unzuverlässig sind.
Anwendungsszenarien
GPS
Ideal für Anwendungen, die eine absolute Positionsbestimmung erfordern, wie z. B. Autonavigation, Smartphone-Ortungsdienste und Outdoor-Aktivitäten. Es wird häufig für Navigationsaufgaben in offenen Umgebungen eingesetzt, in denen die Signalintegrität gewährleistet ist.
INS
Unverzichtbar in Szenarien, die eine unterbrechungsfreie Navigation erfordern, wenn GPS nicht verfügbar, unzuverlässig oder aktiv blockiert ist – beispielsweise bei Militäroperationen, Flugzeugen, U-Booten, Drohnen und Raketenlenkungen. INS liefert kontinuierlich Bewegungsinformationen und gewährleistet so die Zuverlässigkeit in komplexen oder beengten Umgebungen.
Ersteinrichtung und Kalibrierung
GPS
Es benötigt Zeit, um Satellitensignale zu empfangen (insbesondere beim Kaltstart), bevor eine genaue Erstpositionierung möglich ist. Aufgrund dieser Abhängigkeit vom Signalempfang ist es in schwierigen Umgebungen anfällig für Verzögerungen.
INS
Nach der Initialisierung liefert INS sofort Bewegungs- und Positionsdaten, ohne dass eine externe Signalerfassung erforderlich ist. Dies macht INS in Situationen, in denen Geschwindigkeit und Kontinuität entscheidend sind, unentbehrlich, und die regelmäßige Kalibrierung gewährleistet seine dauerhafte Genauigkeit.
MEMS-Gyroskop
Worin besteht der Unterschied zwischen einer IMU und einem Trägheitsnavigationssystem?
Eine IMU (Inertialmesseinheit) liefert Rohdaten zu Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit sowie gegebenenfalls Magnetfeldern, die die Bewegung und Ausrichtung eines Objekts widerspiegeln. Für ein INS (Inertialnavigationssystem) wird eine IMU mit einer Verarbeitungseinheit kombiniert, die diese Rohdaten über die Zeit integriert, um Position, Geschwindigkeit und Ausrichtung des Objekts zu berechnen und kontinuierlich zu aktualisieren. Im Wesentlichen besteht ein INS aus einer IMU sowie den notwendigen Algorithmen und der erforderlichen Rechenleistung, um die Sensordaten der IMU in eine vollständige Navigationslösung umzuwandeln.
Wird eine IMU in ein INS integriert, findet das System Anwendung in anspruchsvollen Bereichen wie Flugzeugen, U-Booten, Raumfahrzeugen und autonomen Fahrzeugen, wo präzise, kontinuierliche Navigation und Positionsverfolgung in Echtzeit unerlässlich sind. Das INS nutzt die Daten der IMU, um umfassende Navigationslösungen in Umgebungen bereitzustellen, in denen Genauigkeit und Zuverlässigkeit höchste Priorität haben.
Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Auswahl des richtigen INS-Modells für Ihre speziellen Anwendungen
Wie man das richtige Trägheitsnavigationssystemmodell auswählt
SCHRITT 1
Anwendung und Anforderungen definieren
Ermitteln Sie die spezifische Anwendung für das INS und definieren Sie die wichtigsten Spezifikationen wie erforderliche Genauigkeit, Driftrate und Reaktionszeit.
Hinweis : Für Anwendungen mit hohen Präzisionswerten und geringer Drift eignen sich FOG-INS besser; für Anwendungen mit mittlerer Präzision und Kostensensibilität können MEMS-INS in Betracht gezogen werden.
SCHRITT 2
Größen- und Gewichtsbeschränkungen beurteilen
Prüfen Sie die Anforderungen an Größe und Gewicht des Systems, insbesondere bei platzsparenden oder tragbaren Geräten.
Hinweis : Wenn Größe und Gewicht entscheidende Faktoren sind, ist MEMS INS aufgrund seiner kompakten und leichten Bauweise vorzuziehen.
SCHRITT 3
Analyse des Stromverbrauchs
Ermitteln Sie den Stromverbrauch, insbesondere für batteriebetriebene oder energieempfindliche Anwendungen.
Hinweis : Für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch ist MEMS-INS die bevorzugte Wahl; für Anwendungen, bei denen der Stromverbrauch weniger wichtig ist, aber eine hohe Leistung erforderlich ist, kann FOG-INS besser geeignet sein.
SCHRITT 4
Budgetbeschränkungen berücksichtigen
Beurteilen Sie das Projektbudget im Hinblick auf die Leistungsanforderungen des INS und die Kostenüberlegungen.
Hinweis : Bei begrenztem Budget und dem Bedarf an großflächigen Anwendungen ist MEMS INS wirtschaftlicher; für hohe Budgets und hohe Leistungsanforderungen ist FOG INS die bevorzugte Option.
SCHRITT 5
Umweltanpassungsfähigkeit bewerten
Berücksichtigen Sie die Umgebungsbedingungen, denen das System ausgesetzt sein wird (z. B. Temperaturschwankungen, Vibrationen).
Hinweis : FOG INS eignet sich besser für raue Umgebungen, während MEMS INS für typischere Bedingungen ausreichend ist.
SCHRITT 6
Validieren und Testen des ausgewählten INS-Modells
Nach Auswahl des INS-Typs sollten Sie Ihre Wahl überprüfen, indem Sie das ausgewählte Modell unter realen Bedingungen oder in Simulationen testen.
Hinweis : Stellen Sie vor dem vollständigen Einsatz sicher, dass das gewählte INS alle Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Umweltanforderungen erfüllt.
Wie wird INS hergestellt?
Herstellungsprozess eines Trägheitsnavigationssystems
01
SCHRITT 1: Anforderungsanalyse und Systemdesign
Identifizieren Sie die Anwendungsszenarien und Leistungsanforderungen für das INS, bestimmen Sie den erforderlichen Sensortyp (z. B. MEMS oder FOG) und entwerfen Sie die Systemarchitektur, einschließlich der Sensorauswahl und der Datenverarbeitungseinheit.
02
STPE 2: Hardwareentwicklung
Entwicklung und Herstellung der INS-Hardware, einschließlich der ausgewählten Sensormodule (MEMS oder FOG), der Datenverarbeitungseinheit, des Energiemanagementsystems und der Kommunikationsschnittstellen.
03
STPE 3: Softwareentwicklung
Entwicklung der Kernsoftware, einschließlich Signalverarbeitungsalgorithmen, Datenfusionstechniken und Navigationsberechnungen.
04
STPE 4: Systemintegration
Integrieren Sie die Hardware und Software zu einem kompletten System, führen Sie erste Fehlerbehebungen durch und kalibrieren Sie das System, um sicherzustellen, dass alle Komponenten nahtlos zusammenarbeiten.
05
SCHRITT 5: Testen und Optimieren
Führen Sie Systemkalibrierungen und Umwelttests durch, um die Stabilität und Genauigkeit des Systems unter verschiedenen Bedingungen zu überprüfen. Optimieren Sie die Systemleistung anhand der Testergebnisse.
Funktionsvergleich
MEMS-Einspeisung vs. Glasfaser-Einspeisung:
Was ist besser?
FOG INS : Optimal geeignet für Anwendungen, die höchste Präzision, Langzeitstabilität und Robustheit erfordern, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigungsindustrie und der Schifffahrt. Obwohl größer, schwerer und teurer, bietet FOG INS unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
MEMS-INS : Ideal für Anwendungen, bei denen Größe, Gewicht, Stromverbrauch und Kosten entscheidende Faktoren sind, wie z. B. in der Unterhaltungselektronik, bei Drohnen, in Automobilsystemen und bestimmten militärischen Anwendungen. Obwohl MEMS-INS hinsichtlich Genauigkeit und Stabilität nicht mit FOG mithalten können, haben technologische Fortschritte ihre Leistung deutlich verbessert und sie zu einer vielseitigen und wirtschaftlichen Option für ein breites Anwendungsspektrum gemacht.
| Besonderheit | NEBELINS | MEMS-Eingänge |
|---|---|---|
| Sensortyp | Faseroptische Gyroskope (FOG) | Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) |
| Genauigkeit | Extrem hohe Genauigkeit, insbesondere hinsichtlich der Langzeitstabilität | Die Werte variieren stark; einige High-End-MEMS-INS erreichen eine Genauigkeit im mittleren FOG-Bereich |
| Driftgeschwindigkeit | Sehr geringe Driftrate, daher ideal für Langzeitmissionen | Höhere Driftgeschwindigkeit im Vergleich zu FOG, die sich jedoch durch technologische Fortschritte verbessert |
| Größe und Gewicht | Aufgrund der Beschaffenheit von Glasfasern sind sie größer und schwerer | Kompakt und leicht, ideal für mobile und platzsparende Anwendungen |
| Stromverbrauch | Im Allgemeinen höherer Stromverbrauch | Geringerer Stromverbrauch, geeignet für batteriebetriebene Geräte |
| Kosten | Höhere Kosten aufgrund komplexer Fertigung und Materialien | Geringere Kosten, wirtschaftlicher für den großflächigen Einsatz |
| Umweltrobustheit | Hohe Beständigkeit gegenüber Temperaturschwankungen, Stößen und Vibrationen | Weniger robust als FOG, aber durch fortschrittliche Konstruktionen und Verpackungen zunehmend verbessert |
| Ansprechzeit | Schnelle Reaktionszeit, geeignet für hochpräzise Anwendungen | Schnelle Reaktionszeit, die Präzision kann jedoch je nach Anwendung variieren |
| Anwendungen | Wird in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, der Verteidigung und anderen hochpräzisen Bereichen eingesetzt | Weit verbreitet in der Unterhaltungselektronik, der Automobilindustrie, bei Drohnen und einigen militärischen Anwendungen |
| Langlebigkeit und Zuverlässigkeit | Überragende Langzeitzuverlässigkeit, ideal für kritische Systeme | Generell weniger langlebig über lange Zeiträume, aber für viele Anwendungen ausreichend |
Unsere Vorteile
Warum Guidenav wählen?
Von Schlüsselakteuren geschätzt
Unsere hochentwickelten Trägheitsnavigationsprodukte genießen das Vertrauen führender Organisationen aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Handel und Industrie in über 25 Ländern. Unsere Zuverlässigkeit und Präzision zeichnen uns aus.
Spitzenleistung
Unsere Produkte bieten Spitzenleistung bei exzellenter Bias-Stabilität. Sie wurden für anspruchsvollste Anwendungen entwickelt und gewährleisten präzise Navigation und Steuerung.
Bewährt in rauer Umgebung
Unsere Lösungen sind für extreme Bedingungen ausgelegt und bieten auch in rauen Umgebungen eine zuverlässige Leistung. Die typische Betriebstemperatur unserer Trägheitsnavigationssensoren und -systeme liegt zwischen -40 °C und +60 °C
Hervorragende Leistung bei Vibrationen
Unsere Technologie zeichnet sich durch ihre Leistungsfähigkeit in Umgebungen mit starken Vibrationen aus und gewährleistet Genauigkeit und Stabilität auch unter anspruchsvollsten Betriebsbedingungen.
PLUG & PLAY-System
Unsere Systeme sind auf einfache Integration ausgelegt 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 unterliegen nicht den ITAR-Bestimmungen und bieten Ihnen somit den Vorteil einfacherer internationaler Transaktionen und weniger regulatorischer Hürden. Entscheiden Sie sich für GuideNav für reibungslose globale Geschäftsabläufe.
Unsere Fabrik – Überzeugen Sie sich selbst
Warum Sie sich für uns entscheiden sollten
Umfassende Lösungen für alle Ihre Navigationsanforderungen
Gewerbliche Abdeckung
Bias-Stabilität: >0,2°/h
Lösung: MEMS-basiertes Gyroskop/IMU/INS
Anwendungen: Fahrzeugnavigation, unbemannte Luftfahrzeuge, Transportwesen, Robotik usw.
Taktische Schutzklasse
Bias-Stabilität: 0,05°/h-0,2°/h
Lösung: Faseroptische und MEMS-basierte Gyroskope/IMU/INS
Anwendungen: Operationen von gepanzerten Fahrzeugen, Flugabwehrartillerie, Präzisionszielerfassung usw.
Navigationsgradabdeckung
Bias-Stabilität: ≤0,05°/h
Lösung: Faseroptik & Ringlaser Gyroskop/IMU/INS
Anwendungen: Mittel- und Langstreckenführung, Militärluftfahrt, Satelliten
Häufig gestellte Fragen
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