2017 yılında, atalet ölçüm birimi (IMU) lansman sırasında 18.000g şok yükünün altında kırıldığında 32 milyon dolar değerindeki bir ABD hipersonik füze testi başarısız oldu. Bu tür olaylar kritik bir kırılganlığı ortaya koymaktadır: Geleneksel MEM'ler IMUS topçu sınıfı streslere dayanamaz ve görev açısından kritik rehberlik başarısızlıklarını riske atar.
Bu tür olaylar sert bir gerçekliğin altını çizer: standart MEMS IMU'lar topçu sınıfı ortamlar için tasarlanmamıştır. Sonuçlar - yönlendirilmiş mühimmat, istikrarsız platformlar ve görev başarısızlıkları - korkunçtur. Bu nedenle Guideenav'ın ekibi, bu aşırı koşullara askeri sınıf güvenilirliği ile dayanacak şekilde tasarlanmış MEMS IMU
Silah sert MEMS IMU, yüksek önyargı stabilitesini korurken 10.000g'den fazla şokta hayatta kalacak şekilde tasarlanmıştır, bu da onları roketlerde, kayma bombalarında ve topçu kabuklarında hassas rehberlik için ideal hale getirir. Bu sensörler, geleneksel MEMS IMU'larından daha iyi performans göstermek için gelişmiş şok kesme malzemelerini, AI güdümlü termal telafiyi ve üçlü yedek ivmeölçer dizilerini birleştirir.
atalet ölçüm biriminin teknik zorlukları araştıralım ve bu yeniliklerin savunma sistemlerinde nasıl devrim yarattığını keşfedelim.
İçindekiler
Yüksek G ortamlarda zorluklar: MEMS IMU İkilemi
Yüksek G ortamları MEMS IMU'lar için önemli zorluklar oluşturmaktadır. İlgili yoğun kuvvetler, silikon mikro yapılarda yapısal kırıklara neden olabilir ve bu da felaket başarısızlıklarına yol açar. Bu başarısızlıklar sadece teorik değildir; Ticari MEMS sensörlerinin topçu sınıfı stres altında başarısız olduğu çeşitli çalışmalarda belgelenmiştir. Ana sorunların çok yönlü olduğunu özetledik:
- Yapısal kırıklar: Ani ivme, MEMS bileşenlerini parçalayan stres konsantrasyonları yaratır.
- Gyro Drift: Şok kaynaklı önyargı hataları, gezinme verilerini saniyeler içinde kullanılamaz hale getirir.
- Termal histerezi: Hızlı sıcaklık değişim sensör kalibrasyonunu bozar, daha da uzlaşır.
Bu zorlukların üstesinden gelmek için, kuvvetleri eşit olarak dağıtan ve aşırı koşullar altında istikrarı koruyan malzemeleri ve geometrileri dahil ederek MEMS tasarımını sıfırdan yeniden düşünmek zorunda kaldık.
Gun-Sert Mems IMU Teknoloji Gelişmeleri
Son on yılda, Guideenav, en sert ortamlarda hayatta kalabilecek silah zor MEMS IMU'lar geliştirmeye odaklandı. Silah sert MEMS IMU'ların gelişimi, yüksek G navigasyonundaki daha geniş endüstri gelişmelerini yansıtmaktadır. Son on yılda, önemli atılımlar elde edildi:
Şok kuvvetlerini eşit olarak dağıtan, stres konsantrasyonlarını ortadan kaldıran simetrik silikon “adalar” oluşturmak için MEM'lerin yapısal geometrisini yeniden tasarlayarak başladık. Depreme dirençli mimariden esinlenen bu yaklaşımın, kırık risklerini%83 azaltmada etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Ardından, fıçı geçişi sırasında ısı artışlarını emmek için faz değişim malzemelerini entegre ettik. Bu termal yönetim sistemi, IMU'larımızın aşırı ortamlarda doğru ve güvenilir kalmasını sağlar.
Son olarak, şok kaynaklı hataları gerçek zamanlı olarak tahmin etmek ve düzeltmek için makine öğrenimi algoritmalarını kullanan kendi kendini iyileştiren ASIC'ler geliştirdik. Binlerce canlı ateş test dizisi üzerinde eğitilen bu öngörücü modeller, IMU'larımızın geleneksel sensörleri sakatlayacak kuvvetlere maruz kaldığında bile hassasiyeti korumasını sağlar.
Bu yenilikler, yüksek G navigasyon manzarasını dönüştürerek geleneksel IMU'ların başarısız olacağı ortamlarda hassas rehberlik sağladı.
Uygulama Vaka Çalışmaları: Kılavuzlu Mühimmat ve Topçu
Kılavuzlu roketler ve füzeler
Silah sert memeleri IMU'lar, hassasiyetin çok önemli olduğu rehberli roketlerde ve füzelerde çok önemlidir. Bu sensörler sürekli navigasyon verileri sağlarken fırlatma şoklarından kurtulmalıdır. Örneğin, rehberli roket sistemlerinde, silahlı IMU'lar, lansman sonrası tutum doğruluğunu ≤0.3mrad tutumunu korumak için entegre edilmiştir ve hedefleme hassasiyetini önemli ölçüde artırmıştır.
Topçu rehberlik sistemleri
Topçu uygulamalarında, silah zorlu IMU'lar GPS ile dengeli ortamlarda bile hassas rehberlik sağlar. IMU verilerini arazi kontur eşleştirme algoritmalarıyla birleştirerek, sistemler uzun aralıklar üzerinde ≤5m CEP doğruluğu elde edebilir ve topçu operasyonlarının etkinliğini artırabilir.
Hipersonik araçlar
Mach 5+ hızlarında çalışan hipersonik araçlar için, aşırı sıcaklıklara ve titreşimlere rağmen navigasyon stabilitesini korumak için silah sert IMU'lar gereklidir. Bu sensörler, GPS sinyalleri bozulsa bile araçların yolda kalmasını sağlar.
Guidenav Guide600g Gun-Sabit Mems IMU
Geleneksel MEM'lerin IMU'ların genellikle felaketle başarısız olduğu yüksek G ortamlar alanında, Guidenav'ın Guide600G'si bir güvenilirlik işareti olarak durur. Bu silah sert MEMS IMU, şaşırtıcı 20.000 g şoka dayanacak şekilde tasarlanmıştır, bu da onu savunma ve havacılıkta kritik kritik uygulamalar için vazgeçilmez bir bileşen haline getirir.
Guide600G, GuiNenav'ın MEMS teknolojisinin sınırlarını zorlama taahhüdünün bir kanıtıdır. İşte bazı temel özellikleri:
- Silah sert tasarımı: Guide600G, standart MEMS IMU'ların yeteneklerini aşan 20.000g şoklara dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, kuvvetleri eşit olarak dağıtan, stres konsantrasyonlarını en aza indiren gelişmiş malzemeler ve simetrik silikon geometrileri ile elde edilir.
- Modüler Tasarım: Modüler mimarisi, çeşitli sistemlere kolay entegrasyon sağlar ve bu da farklı uygulamalar için çok yönlü hale getirir.
- Yüksek veri çıkış oranı: 1200 Hz çıkış frekansı ile Guide600G, hassas gezinme ve kontrol için gerekli gerçek zamanlı veriler sağlar.
- Aşırı çevre güvenilirliği: -40 ° C ila +80 ° C arasında değişen sıcaklıklarda etkili bir şekilde çalışır ve farklı çevresel koşullarda stabiliteyi sağlar.
- Itarsız
Bu özellikler, Guide600G'yi yeni nesil rehberli mühimmatlar, hipersonik araçlar ve aşırı koşullar altında güvenilirliğin çok önemli olduğu diğer kritik havacılık uygulamaları için çekici bir seçim haline getirir.
