Las soluciones de vanguardia de GUIdenav para todos
Soluciones premium de sistemas de navegación inercial (INS)
Más de 15.000 sistemas en funcionamiento en más de 35 países
Soluciones personalizadas con la confianza de actores clave globales
GuideNav proporciona soluciones INS integrales, incorporando tecnologías MEMS y giroscopio de fibra óptica (FOG). Nuestros sistemas INS están diseñados para ofrecer precisión y confiabilidad excepcionales, atendiendo a un amplio espectro de aplicaciones. Ya sea que necesite las ventajas compactas y rentables de MEMS o la precisión incomparable de FOG, nuestras soluciones garantizan datos precisos de posición, velocidad y orientación, incluso en los entornos más desafiantes.
Presentamos nuestros productos de sistemas de medición inercial basados en mems
Nuestros MEMS INS destacados
- Navegación inercial asistida por GNSS
- Rentable
- Precisión de actitud: 0,1°
- precisión del rumbo: 0,1°
- Para industria y automoción
- Solución personalizada disponible
- Navegación inercial asistida por GNSS
- Precisión de actitud: 0,1°
- precisión del rumbo: 0,1°
- sWaP-C optimizado (Tamaño, Peso y Potencia – Costo)
- Para aviones militares y comerciales
- Solución personalizada disponible
- Alta precisión
- Orientación rápida de doble antena
- Precisión de actitud: 0,1°
- precisión del rumbo: 0,05°
- Diseño optimizado del blindaje de la antena.
- Solución personalizada disponible
Presentamos nuestros productos de sistemas de medición inercial basados en fibra óptica
Nuestros INS FOG destacados
- Navegación inercial asistida por GNSS
- Algoritmo de filtro de Kalman mejorado
- Precisión de balanceo y cabeceo: 0,01° (RMS) (antena dual estática, línea base de 2 m)
- Precisión del rumbo: 0,05°(RMS)
- Estabilidad de polarización del giroscopio: ≤0,15°/h(1σ,10s media-suave)
- Navegación inercial asistida por GNSS
- Algoritmo de filtro de Kalman mejorado
- Precisión de balanceo y cabeceo: 0,005° (RMS) (antena dual estática, línea base de 2 m)
- Precisión del rumbo: 0,02°(RMS)
- Estabilidad de polarización del giroscopio: ≤0,02°/h(1σ,10s media-suave)
- Navegación inercial asistida por GNSS
- Algoritmo de filtro de Kalman mejorado
- Precisión de balanceo y cabeceo: 0,005° (RMS) (antena dual estática, línea base de 2 m)
- Precisión del rumbo: 0,015°(RMS)
- Estabilidad de polarización del giroscopio: ≤0.006°/h(1σ,10s media-suave)
Obtenga su solución personalizada ahora
Su proyecto merece una solución adaptada a sus especificaciones exactas. Para garantizar que proporcionamos el mejor sistema de navegación inercial (INS) para sus necesidades, lo invitamos a compartir los parámetros específicos y los requisitos de rendimiento de sus aplicaciones. Ya sea que se trate de precisión, estabilidad o limitaciones de tamaño, nuestro equipo está listo para ayudarlo a encontrar el ajuste perfecto.
Tabla de contenido
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Presentamos el sistema de navegación inercial
¿Qué es un sistema de navegación inercial (INS)?
Un sistema de navegación inercial (INS) es un sistema de precisión que calcula la posición, orientación y velocidad de un objeto mediante acelerómetros y giroscopios. A diferencia del GPS, un INS funciona independientemente de señales externas, lo que lo hace esencial para la navegación en áreas donde el GPS no es confiable o no está disponible, como bajo el agua o en el espacio.
INS utiliza giroscopios para rastrear la rotación y acelerómetros para medir el movimiento lineal. Al procesar continuamente estos datos, el sistema determina con precisión la posición y orientación actuales del objeto a estima.
El INS es crucial para la navegación de alta precisión en sistemas aeroespaciales, de defensa, marinos y autónomos, garantizando un rendimiento confiable incluso en los entornos más desafiantes.
Características clave de los sistemas de navegación inercial de Guidenav
Características clave del INS
Navegación Autónoma
Característica
INS funciona de forma independiente sin depender de señales externas como el GPS, lo que proporciona una navegación precisa incluso en entornos privados de señal.
Ventaja
Garantiza una capacidad de navegación continua en escenarios donde el GPS no está disponible o está comprometido, como bajo tierra, bajo el agua o en zonas de combate.
Alta precisión y baja deriva
Característica
INS ofrece una precisión extremadamente alta, particularmente con sistemas que utilizan FOG (giroscopios de fibra óptica), caracterizados por una baja deriva y estabilidad a largo plazo.
Ventaja
Mantiene la precisión durante períodos prolongados, lo que es esencial para aplicaciones de alta precisión como la navegación aeroespacial, marítima y la guía de misiles militares.
Respuesta rápida y rendimiento en tiempo real
Característica
INS proporciona respuestas rápidas a cambios dinámicos, entregando datos en tiempo real sobre actitud, velocidad y posición.
Ventaja
Crucial para entornos altamente dinámicos, como el control de vuelo de drones y la operación de maquinaria de precisión, donde la precisión en tiempo real es vital.
Robustez y Durabilidad
Característica
INS está diseñado para ser robusto y capaz de soportar condiciones ambientales adversas, incluidas temperaturas extremas, vibraciones y golpes.
Ventaja
Esencial para misiones en condiciones extremas, como operaciones militares, aplicaciones industriales y exploración de aguas profundas, asegurando la confiabilidad y durabilidad del sistema.
Características clave del giroscopio mems de Guidenav
¿Cuál es la diferencia entre GPS y sistema de navegación inercial?
Dependencia de la señal
GPS
Depende de señales satelitales para proporcionar datos de posición, lo que lo hace altamente efectivo en ambientes abiertos al aire libre. Sin embargo, en entornos donde las señales están obstruidas (p. ej., túneles, bosques, subterráneos) o donde las señales se bloquean o interfieren intencionalmente, el GPS puede fallar o su precisión puede degradarse significativamente.
INS
Funciona independientemente de señales externas, proporcionando información de posición y movimiento basada en sensores internos. El INS sigue siendo confiable no sólo en entornos sin GPS (por ejemplo, submarinos, subterráneos, espaciales), sino también cuando las señales de GPS se bloquean o interfieren intencionalmente, ofreciendo información de navegación continua e ininterrumpida.
Precisión y estabilidad
GPS
Cuando las señales de los satélites son fuertes y sin obstáculos, el GPS ofrece un posicionamiento absoluto de alta precisión. Sin embargo, es susceptible a interferencias de señal, interferencias o efectos de trayectorias múltiples, lo que genera posibles fluctuaciones en la precisión.
INS
Proporciona una precisión muy alta e información de actitud estable durante períodos cortos. El INS es crucial para mantener una navegación precisa cuando las señales de GPS no están disponibles o no son confiables.
Escenarios de uso
GPS
Ideal para aplicaciones que requieren una posición absoluta, como navegación para automóviles, servicios de ubicación de teléfonos inteligentes y actividades al aire libre. Se utiliza ampliamente para tareas de navegación en entornos abiertos donde se garantiza la integridad de la señal.
INS
Esencial en escenarios que requieren una navegación ininterrumpida cuando el GPS no está disponible, no es confiable o está activamente bloqueado, como en operaciones militares, aviones, submarinos, drones y guía de misiles. INS proporciona información de movimiento continuo, lo que garantiza la confiabilidad en entornos complejos o restringidos.
Configuración inicial y calibración
GPS
Requiere tiempo para captar las señales de los satélites (especialmente durante un arranque en frío) antes de proporcionar un posicionamiento inicial preciso. Su dependencia de la adquisición de señales lo hace vulnerable a retrasos en entornos desafiantes.
INS
Una vez inicializado, INS proporciona datos inmediatos de movimiento y posición sin necesidad de adquisición de señales externas. Esto hace que el INS sea invaluable en situaciones donde la velocidad y la continuidad son críticas, y la calibración periódica garantiza su precisión continua.
Giroscopio MEMS
¿Cuál es la diferencia entre IMU y sistema de navegación inercial?
Una IMU (Unidad de medición inercial) proporciona datos sin procesar sobre aceleración y velocidad angular y, a veces, campos magnéticos, que reflejan el movimiento y la orientación de un objeto. Para formar un INS (sistema de navegación inercial), una IMU se combina con una unidad de procesamiento que integra estos datos sin procesar a lo largo del tiempo para calcular y actualizar continuamente la posición, velocidad y orientación del objeto. Básicamente, un INS es una IMU más los algoritmos y la potencia de procesamiento necesarios para transformar los datos del sensor de la IMU en una solución de navegación completa.
Cuando una IMU se integra en un INS, el sistema se utiliza en aplicaciones avanzadas como aviones, submarinos, naves espaciales y vehículos autónomos, donde la navegación precisa y continua y el seguimiento de la posición en tiempo real son fundamentales. El INS aprovecha los datos de la IMU para ofrecer soluciones de navegación integrales en entornos donde la precisión y la confiabilidad son primordiales.
Una guía paso a paso para seleccionar el modelo INS adecuado para sus aplicaciones dedicadas
Cómo seleccionar el modelo de sistema de navegación inercial adecuado
PASO 1
Definir la aplicación y los requisitos
Identifique la aplicación específica del INS y defina las especificaciones clave, como la precisión requerida, la tasa de deriva y el tiempo de respuesta.
Orientación : Las aplicaciones de alta precisión y baja deriva son más adecuadas para FOG INS; Las aplicaciones de precisión media y sensibles a los costos pueden considerar MEMS INS.
PASO 2
Evaluar las limitaciones de tamaño y peso
Evalúe los requisitos de tamaño y peso del sistema, particularmente en dispositivos portátiles o con espacio limitado.
Orientación : si el tamaño y el peso son factores críticos, es preferible MEMS INS debido a su diseño compacto y liviano.
PASO 3
Analizar las necesidades de consumo de energía
Determine los requisitos de consumo de energía, especialmente para aplicaciones que funcionan con baterías o sensibles a la energía.
Orientación : Para aplicaciones de baja potencia, MEMS INS es la opción preferida; Para aplicaciones donde el consumo de energía es una preocupación menor pero se necesita un alto rendimiento, FOG INS puede ser más adecuado.
PASO 4
Considere las restricciones presupuestarias
Evaluar el presupuesto del proyecto en relación con las necesidades de desempeño del INS y las consideraciones de costos.
Orientación : Si el presupuesto es limitado y se requiere una aplicación a gran escala, MEMS INS es más económico; para necesidades de alto presupuesto y alto rendimiento, FOG INS es la opción preferida.
PASO 5
Evaluar la adaptabilidad ambiental
Considere las condiciones ambientales que enfrentará el sistema (por ejemplo, variaciones de temperatura, vibraciones).
Orientación : FOG INS funciona mejor en entornos hostiles, mientras que MEMS INS es adecuado para condiciones más típicas.
PASO 6
Validar y probar el modelo INS seleccionado
Después de seleccionar el tipo de INS, valide su elección probando el modelo seleccionado en simulaciones o condiciones del mundo real.
Orientación : asegúrese de que el INS elegido cumpla con todos los requisitos ambientales, de confiabilidad y de rendimiento antes de su implementación a gran escala.
¿Cómo se fabrica el INS?
Proceso de fabricación del sistema de navegación inercial.
01
PASO 1: Análisis de requisitos y diseño del sistema
Identifique los escenarios de aplicación y los requisitos de rendimiento para el INS, determine el tipo de sensor necesario (por ejemplo, MEMS o FOG) y diseñe la arquitectura del sistema, incluida la selección del sensor y la unidad de procesamiento de datos.
02
STPE 2: Desarrollo de hardware
Desarrollar y fabricar el hardware del INS, incluidos los módulos de sensores seleccionados (MEMS o FOG), la unidad de procesamiento de datos, el sistema de administración de energía y las interfaces de comunicación.
03
STPE 3: Desarrollo de software
Desarrollar el software central, incluidos algoritmos de procesamiento de señales, técnicas de fusión de datos y cálculo de navegación.
04
STPE 4: Integración del sistema
Integre el hardware y el software en un sistema completo, realice una depuración inicial y calibre el sistema para garantizar que todos los componentes funcionen juntos a la perfección.
05
PASO 5: Prueba y optimización
Realice la calibración del sistema y pruebas ambientales para verificar su estabilidad y precisión en diversas condiciones. Optimice el rendimiento del sistema en función de los resultados de las pruebas.
Comparación de características
INS MEMS VS INS DE FIBRA ÓPTICA ¿
Cuál es mejor?
FOG INS : Más adecuado para aplicaciones que requieren precisión extrema, estabilidad a largo plazo y robustez, como en la navegación aeroespacial, de defensa y marítima. Aunque es más grande, más pesado y más caro, FOG INS proporciona precisión y confiabilidad incomparables.
MEMS INS : Ideal para aplicaciones donde el tamaño, el peso, el consumo de energía y el costo son factores críticos, como en electrónica de consumo, drones, sistemas automotrices y ciertas aplicaciones militares. Si bien es posible que MEMS INS no iguale a FOG en precisión y estabilidad, los avances en tecnología han mejorado significativamente su rendimiento, convirtiéndolo en una opción versátil y económica para una amplia gama de usos.
Característica | NIEBLA INS | INS MEMS |
---|---|---|
Tipo de sensor | Giroscopios de fibra óptica (FOG) | Sistemas Microelectromecánicos (MEMS) |
Exactitud | Precisión extremadamente alta, especialmente para la estabilidad a largo plazo | Varía ampliamente; Algunos MEMS INS de alta gama pueden lograr una precisión de nivel FOG de rango medio |
Tasa de deriva | Tasa de deriva muy baja, lo que lo hace ideal para misiones de larga duración. | Mayor tasa de deriva en comparación con FOG, pero mejorando con la tecnología |
Tamaño y peso | Más grande y pesado debido a la naturaleza de la fibra óptica. | Compacto y liviano, ideal para aplicaciones portátiles y con espacio limitado |
Consumo de energía | Generalmente mayor consumo de energía. | Menor consumo de energía, adecuado para dispositivos que funcionan con baterías. |
Costo | Mayor costo debido a la complejidad de la fabricación y los materiales. | Menor costo, más económico para implementación a gran escala |
Robustez ambiental | Altamente resistente a variaciones de temperatura, golpes y vibraciones. | Menos robusto que FOG, pero mejorando con diseños y empaques avanzados |
Tiempo de respuesta | Respuesta rápida, adecuada para aplicaciones de alta precisión | Respuesta rápida, pero la precisión puede variar según la aplicación. |
Aplicaciones | Utilizado en aeroespacial, navegación marítima, defensa y otros campos de alta precisión. | Ampliamente utilizado en electrónica de consumo, automoción, drones y algunas aplicaciones militares. |
Longevidad y confiabilidad | Fiabilidad superior a largo plazo, ideal para sistemas críticos | Generalmente menos duradero durante largos períodos, pero suficiente para muchas aplicaciones. |
Nuestras ventajas
¿Por qué elegir Guidenav?
Con la confianza de los jugadores clave
Nuestros productos avanzados de navegación inercial cuentan con la confianza de organizaciones líderes en los sectores aeroespacial, de defensa, comercial e industrial de más de 25 países. Nuestra reputación de confiabilidad y precisión nos distingue.
Máximo rendimiento
Nuestros productos ofrecen un rendimiento de primer nivel con una excelente estabilidad de polarización. Diseñados para las aplicaciones más exigentes, garantizan una navegación y un control precisos.
Probado en entornos hostiles
Nuestras soluciones están diseñadas para soportar condiciones extremas, proporcionando un rendimiento constante en entornos hostiles. La temperatura de trabajo típica con nuestros sensores y sistemas de navegación inercial es -40 ℃ ~ +60 ℃
Excelente rendimiento bajo vibraciones
Nuestra tecnología destaca en entornos de alta vibración, lo que garantiza precisión y estabilidad incluso en los entornos operativos más desafiantes.
Sistema ENCHUFAR Y JUGAR
Nuestros sistemas están diseñados para una fácil integración y ofrecen soluciones plug-and-play que simplifican la instalación y reducen el tiempo de configuración, lo que le permite concentrarse en su misión.
SIN ITAR
Nuestros productos no tienen ITAR, lo que le ofrece la ventaja de transacciones internacionales más sencillas y menos obstáculos regulatorios. Elija GuideNav para operaciones globales fluidas.
Nuestra Fábrica - Ver para Creer
¿Por qué elegirnos?
Soluciones integrales para todas sus necesidades de navegación
Cobertura de grado comercial
Estabilidad de polarización: >0,2°/h
Solución: Giroscopio/IMU/INS basado en MEMS
Aplicaciones: navegación para automóviles, vehículos aéreos no tripulados, transporte, robótica, etc.
Cobertura de grado táctico
Estabilidad de polarización: 0,05°/h-0,2°/h
Solución: Giroscopio/IMU/INS basado en fibra óptica y MEMS
Aplicaciones: operaciones de vehículos blindados, artillería antiaérea, orientación de precisión, etc.
Cobertura de grado de navegación
Estabilidad de polarización: ≤0,05°/h
Solución: Fibra óptica y giroscopio láser de anillo/IMU/INS
Aplicaciones: guía de mediano y largo alcance, aviación militar, satélites
Preguntas frecuentes
Respuestas a sus preguntas
Un sistema de navegación inercial (INS) utiliza sensores inerciales para medir cambios en el movimiento, lo que ayuda a determinar la velocidad, orientación y posición de un objeto.
La IMU, un componente del sistema de navegación inercial, consta de sensores como acelerómetros, giroscopios y, a veces, magnetómetros.
Más detalles:
- Los acelerómetros miden la aceleración de un objeto y rastrean su velocidad cambiante.
- Los giroscopios detectan cambios en la velocidad angular.
- Los magnetómetros evalúan la fuerza y dirección del campo magnético de la Tierra, determinando la orientación relativa al norte magnético. El sistema se ajusta a la discrepancia entre el norte verdadero y el norte magnético. Sin embargo, las fuentes de interferencia magnética pueden afectar la precisión de un magnetómetro en la mayoría de los vehículos.
Cada uno de estos sensores tiene limitaciones, pero funcionan mejor cuando se combinan. Al medir estos tres sensores, el sistema de navegación inercial calcula la distancia recorrida y el rumbo.
Un sistema de navegación inercial mide:
- Paso
- Rollo
- Título
Un INS también incorpora un receptor GNSS, añadiendo otro sensor. Esto proporciona una posición absoluta en lugar de relativa. Si bien un INS por sí solo puede determinar la posición relativa al marco de referencia inercial, su combinación con GNSS proporciona una posición global precisa.
Un sistema de navegación inercial es autónomo y no necesita señales de satélite ni estaciones base para determinar la posición.
GNSS se basa en información satelital para el posicionamiento. Se utiliza ampliamente en aplicaciones civiles, comerciales y de defensa, aunque puede verse alterado por las condiciones atmosféricas y las rutas múltiples. Las señales GNSS también pueden verse obstruidas por túneles o interferidas intencionalmente mediante interferencias y suplantaciones, especialmente en escenarios militares.
Cuando se utilizan juntos, estos dos sistemas proporcionan un posicionamiento de alta precisión, y el sistema de navegación inercial mantiene la precisión en entornos sin GNSS, mejorando los datos de navegación GNSS.
Un INS incluye una Unidad de Medición Inercial (IMU) y una unidad computacional. A partir de una posición y orientación conocidas (el marco de referencia inercial), la IMU rastrea los cambios en la velocidad y la rotación, enviando datos sin procesar a la unidad computacional INS, que luego determina con precisión la nueva posición y orientación.
Los sistemas de navegación inercial proporcionan datos de posición de forma fiable. Van desde MEMS (sistemas microelectromecánicos) livianos hasta giroscopios dinámicos de fibra óptica (FOG) y giroscopios digitales avanzados de fibra óptica (DFOG).
El INS es especialmente beneficioso en entornos donde el GNSS (sistema global de navegación por satélite) no está disponible. Los GNSS pueden verse alterados en túneles o bajo el agua. También puede sufrir interferencias atmosféricas o de rutas múltiples. Si bien este es un problema menor para la navegación telefónica, el posicionamiento preciso es fundamental para aplicaciones de defensa o topografía aérea.
Combinar INS con GNSS es más confiable, ya que INS mitiga los errores que podrían surgir solo con GNSS. El INS puede funcionar eficazmente sin comunicación con la estación base, lo que lo hace adecuado cuando el GNSS es inexacto o no está disponible.
Varios sistemas de navegación inercial ofrecen diferentes niveles de precisión.
Los INS de alta gama que utilizan giroscopios de fibra óptica (FOG) tienen una precisión de centímetros y son adecuados para exploración aeroespacial, AUV y aplicaciones de defensa. A diferencia del GNSS, el INS es inmune a interferencias o suplantaciones de identidad, ya que no depende de referencias externas como satélites o estaciones base. GuideNav también ofrece INS rentable basado en MEMS para aplicaciones con menores requisitos de precisión.
La calibración de un INS garantiza que los resultados de salida del sensor sean precisos y consistentes dentro de las condiciones operativas especificadas. La calibración implica comparar los resultados del INS con la información de referencia y ajustar los factores de eficiencia para que coincidan con ambos.
La salida del INS puede variar debido a varios factores, tales como:
- Temperatura : afecta la salida del INS en un rango de temperaturas.
- Fuentes de errores sistemáticos de acelerómetros y giroscopios que incluyen:
- Polarización del sensor
- Factor de escala de salida del sensor
- Sensibilidad del eje transversal del sensor
- Desalineación del eje del sensor
- Sensibilidad del giroscopio G MEMS
- Campo magnético : las unidades INS con magnetómetros para determinar el rumbo pueden verse afectadas por cambios en el campo magnético (por ejemplo, objetos ferrosos o imanes que causan interferencia estática). Este error generalmente se calibra una vez que el INS está instalado en su posición final en un vehículo para tener en cuenta las fuentes de interferencia magnética estática. Todos los productos GuideNav tienen software de calibración magnética incorporado para solucionar este problema.
La calibración del INS implica equipos como cámaras de temperatura, mesas niveladoras, tablas de velocidad y cardanes. Todos los productos GuideNav se calibran, prueban y cumplen con los estándares industriales relevantes antes del envío.
Los sensores INS se dividen en cinco grados de rendimiento , basados principalmente en el rendimiento del giroscopio.
Si bien INS también utiliza acelerómetros y magnetómetros, el costo del giroscopio frente al rendimiento determina principalmente el grado de rendimiento. El rendimiento del INS basado en MEMS varía desde el grado de consumo hasta el grado táctico, pero los avances en MEMS y las tecnologías de fusión de datos han impulsado el rendimiento del INS basado en MEMS hacia el grado táctico de alta gama.
Grado de rendimiento: Consumidor
- Estabilidad giroscópica: más de 20 °/h
- Costo: $
- Aplicaciones de ejemplo: detección de movimiento
- Tecnología de sensores: MEMS
Grado de rendimiento: Industrial/Táctico
- Estabilidad de polarización giroscópica: 5 – 20 °/h
- Costo: $$
- Aplicaciones de ejemplo: robótica
- Tecnología de sensores: basada en MEMS
Grado de rendimiento: Táctico de alta gama
- Estabilidad de polarización giroscópica: 0,1 – 5 °/h
- Costo: $$$
- Aplicaciones de ejemplo: sistemas autónomos
- Tecnología de sensor: MEMS / FOG (giroscopio de fibra óptica) /RLG (giroscopio láser de anillo)
Grado de rendimiento: Navegación
- Estabilidad de polarización giroscópica: 0,01 – 0,1 °/h
- Costo: $$$$
- Aplicaciones de ejemplo: navegación aérea
- Tecnología de sensores: NIEBLA/RLG
Grado de desempeño: Estratégico
- Estabilidad de polarización giroscópica: 0,0001 – 0,01 °/h
- Costo: $$$$$
- Tecnología de sensores: NIEBLA/RLG