Передові рішення GUIdenav для всіх
Інерціальна навігаційна система (ІНС)
Понад 15 000 систем працюють у понад 35 країнах
Індивідуальні рішення, яким довіряють ключові світові гравці
GuideNav пропонує комплексні рішення для INS, що включають технології MEMS та волоконно-оптичних гіроскопів (FOG). Наші системи INS розроблені для забезпечення виняткової точності та надійності, що задовольняє широкий спектр застосувань. Незалежно від того, чи потрібні вам компактні та економічно ефективні переваги MEMS, чи неперевершена точність FOG, наші рішення забезпечують точні дані про положення, швидкість та орієнтацію навіть у найскладніших умовах.
Представляємо наші продукти інерціальних вимірювальних систем MEMS
Наші обрані MEMS-додатки

- Інерціальна навігація за допомогою ГНСС
- Економічно ефективний
- Точність визначення положення: 0,1°
- точність курсу: 0,1°
- Для промисловості та автомобільної промисловості
- Доступне індивідуальне рішення

- Інерціальна навігація за допомогою ГНСС
- Точність визначення положення: 0,1°
- точність курсу: 0,1°
- Оптимізований sWaP-C (розмір, вага та потужність – вартість)
- Для військових та комерційних літаків
- Доступне індивідуальне рішення

- Висока точність
- Швидка орієнтація з двома антенами
- Точність визначення положення: 0,1°
- точність курсу: 0,05°
- Оптимізована конструкція екранування антени
- Доступне індивідуальне рішення
Представляємо наші продукти для волоконно-оптичних інерційних вимірювальних систем
Наші обрані протитуманні лампи

- Інерціальна навігація за допомогою ГНСС
- Покращений алгоритм фільтра Калмана
- Точність крену та тангажу: 0,01° (RMS) (статична подвійна антена, базова лінія 2 м)
- Точність курсу: 0,05° (RMS)
- Стабільність зміщення гіроскопа: ≤0,15°/год (1σ, 10s середньо-плавне)

- Інерціальна навігація за допомогою ГНСС
- Покращений алгоритм фільтра Калмана
- Точність крену та тангажу: 0,005° (RMS) (статична подвійна антена, базова лінія 2 м)
- Точність визначення курсу: 0,02° (RMS)
- Стабільність зміщення гіроскопа: ≤0,02°/год (1σ, 10s середньо-плавне)

- Інерціальна навігація за допомогою ГНСС
- Покращений алгоритм фільтра Калмана
- Точність крену та тангажу: 0,005° (RMS) (статична подвійна антена, базова лінія 2 м)
- Точність визначення курсу: 0,015° (RMS)
- Стабільність зміщення гіроскопа: ≤0,006°/год (1σ, 10s середньо-плавне)
Отримайте своє індивідуальне рішення зараз
Ваш проект заслуговує на рішення, адаптоване до ваших точних вимог. Щоб гарантувати, що ми надамо найкращу інерціальну навігаційну систему (ІНС) для ваших потреб, ми запрошуємо вас поділитися конкретними параметрами та вимогами до продуктивності ваших застосувань. Чи то точність, стабільність чи обмеження щодо розміру, наша команда готова допомогти вам знайти ідеальний варіант.
Зміст

Завантажте цю сторінку у форматі PDF
Щоб заощадити ваш час, ми також підготували PDF-версію, яка містить весь вміст цієї сторінки. Залиште лише свою електронну адресу, і ви одразу отримаєте посилання для завантаження.

Представляємо інерціальну навігаційну систему
Що таке інерціальна навігаційна система (ІНС)?
Інерціальна навігаційна система (ІНС) — це прецизійна система, яка обчислює положення, орієнтацію та швидкість об'єкта за допомогою акселерометрів та гіроскопів. На відміну від GPS, ІНС працює незалежно від зовнішніх сигналів, що робить її важливою для навігації в районах, де GPS ненадійний або недоступний, наприклад, під водою або в космосі.
INS використовує гіроскопи для відстеження обертання та акселерометри для вимірювання лінійного руху. Завдяки безперервній обробці цих даних система точно визначає поточне положення та орієнтацію об'єкта за допомогою зчислення.
INS має вирішальне значення для високоточної навігації в аерокосмічній, оборонній, морській та автономній галузях, забезпечуючи надійну роботу навіть у найскладніших умовах.
Основні характеристики інерціальних навігаційних систем guidenav
Ключові характеристики INS
Автономна навігація
Особливість
INS працює незалежно, не покладаючись на зовнішні сигнали, такі як GPS, забезпечуючи точну навігацію навіть у середовищах із поганим сигналом.
Перевага
Забезпечує безперервну навігацію в умовах, коли GPS недоступний або порушений, наприклад, під землею, під водою або в зонах бойових дій.
Висока точність та низький дрейф
Особливість
INS пропонує надзвичайно високу точність, особливо в системах, що використовують FOG (волоконно-оптичні гіроскопи), що характеризуються низьким дрейфом та довготривалою стабільністю.
Перевага
Зберігає точність протягом тривалого часу, що є важливим для високоточних застосувань, таких як аерокосмічна галузь, морська навігація та наведення військових ракет.
Швидке реагування та продуктивність у режимі реального часу
Особливість
INS забезпечує швидке реагування на динамічні зміни, надаючи дані про положення, швидкість та місцезнаходження в режимі реального часу.
Перевага
Вирішально важливо для високодинамічних середовищ, таких як управління польотами дронів та експлуатація прецизійного обладнання, де точність у режимі реального часу є життєво важливою.
Міцність та довговічність
Особливість
INS розроблений міцним та здатним витримувати суворі умови навколишнього середовища, включаючи екстремальні температури, вібрації та удари.
Перевага
Незамінний для місій в екстремальних умовах, таких як військові операції, промислове застосування та глибоководні дослідження, що забезпечує надійність та довговічність системи.
Основні характеристики гіроскопа MEMS від Guidenav
Яка різниця між GPS та інерціальною навігаційною системою?
Залежність від сигналу
GPS
Залежить від супутникових сигналів для надання даних про місцезнаходження, що робить його дуже ефективним на відкритому повітрі. Однак у середовищах, де сигнали перешкоджають (наприклад, тунелі, ліси, під землею), або де сигнали навмисно глушаться чи блокуються, GPS може вийти з ладу або його точність може значно погіршитися.
ІНС
Працює незалежно від зовнішніх сигналів, надаючи інформацію про місцезнаходження та рух на основі внутрішніх датчиків. INS залишається надійним не лише в середовищах, де відсутній GPS (наприклад, під водою, під землею, в космосі), але й коли сигнали GPS навмисно глушаться або блокуються, забезпечуючи безперервну та безперебійну навігаційну інформацію.
Точність і стабільність
GPS
Коли супутникові сигнали сильні та безперешкодні, GPS пропонує високоточне абсолютне позиціонування. Однак він схильний до перешкод сигналу, глушіння або багатопроменевості, що призводить до потенційних коливань точності.
ІНС
Забезпечує дуже високу точність та стабільну інформацію про положення протягом коротких періодів. INS має вирішальне значення для підтримки точної навігації, коли сигнали GPS недоступні або ненадійні.
Сценарії використання
GPS
Ідеально підходить для застосувань, що вимагають абсолютного місцезнаходження, таких як автомобільна навігація, служби визначення місцезнаходження смартфонів та активний відпочинок. Він широко використовується для навігаційних завдань у відкритих середовищах, де гарантована цілісність сигналу.
ІНС
Незамінний у сценаріях, що вимагають безперебійної навігації, коли GPS недоступний, ненадійний або активно блокується, наприклад, у військових операціях, літаках, підводних човнах, безпілотниках та наведенні ракет. INS надає інформацію про безперервний рух, забезпечуючи надійність у складних або обмежених середовищах.
Початкове налаштування та калібрування
GPS
Потрібен час для фіксації супутникових сигналів (особливо під час холодного запуску) перед забезпеченням точного початкового позиціонування. Його залежність від отримання сигналу робить його вразливим до затримок у складних умовах.
ІНС
Після ініціалізації INS надає негайні дані про рух і положення без необхідності отримання зовнішніх сигналів. Це робить INS безцінним у ситуаціях, коли швидкість і безперервність є критично важливими, а періодичне калібрування забезпечує його постійну точність.


MEMS-гіроскоп
Яка різниця між IMU та інерціальною навігаційною системою?
Інерціальний вимірювальний блок (IMU) надає необроблені дані про прискорення та кутову швидкість, а іноді й магнітні поля, які відображають рух і орієнтацію об'єкта. Для формування INS (інерціальної навігаційної системи) IMU поєднується з процесорним блоком, який інтегрує ці необроблені дані з часом для обчислення та постійного оновлення положення, швидкості та орієнтації об'єкта. По суті, INS – це IMU плюс необхідні алгоритми та обчислювальна потужність для перетворення даних датчиків IMU в повноцінне навігаційне рішення.
Коли IMU інтегровано в INS, система використовується в передових застосуваннях, таких як літаки, підводні човни, космічні кораблі та автономні транспортні засоби, де точна, безперервна навігація та відстеження місцезнаходження в режимі реального часу є критично важливими. INS використовує дані IMU для забезпечення комплексних навігаційних рішень у середовищах, де точність і надійність мають першочергове значення.
Покроковий посібник з вибору правильної моделі INS для ваших спеціалізованих застосувань
Як вибрати правильну модель інерціальної навігаційної системи
КРОК 1
Визначення застосування та вимог
Визначте конкретне застосування для INS та визначте ключові характеристики, такі як необхідна точність, швидкість дрейфу та час відгуку.
Вказівка : Для високоточних застосувань з низьким дрейфом краще підходять INS у вогнестійких фазових променях (FOG INS); для застосувань середньої точності з обмеженою вартістю можна розглянути INS у мікроелектромеханічних системах (MEMS INS).
КРОК 2
Оцінка обмежень щодо розміру та ваги
Оцініть вимоги до розміру та ваги системи, особливо для пристроїв з обмеженим простором або портативних пристроїв.
Вказівка : Якщо розмір і вага є критичними факторами, MEMS INS є кращим завдяки своїй компактній та легкій конструкції.
КРОК 3
Аналіз потреб у споживанні енергії
Визначте вимоги до споживання енергії, особливо для застосувань, що працюють від батарейок або чутливих до енергоспоживання.
Вказівка : Для застосувань з низьким енергоспоживанням кращим вибором є MEMS INS; для застосувань, де споживання енергії є менш важливим, але потрібна висока продуктивність, FOG INS можуть бути більш доцільними.
КРОК 4
Враховуйте бюджетні обмеження
Оцініть бюджет проекту з урахуванням потреб INS у виконанні завдань та витрат.
Вказівка : Якщо бюджет обмежений і потрібне масштабне застосування, MEMS INS є більш економічним; для високобюджетних потреб з високою продуктивністю кращим варіантом є FOG INS.
КРОК 5
Оцінка адаптивності до навколишнього середовища
Враховуйте умови навколишнього середовища, з якими зіткнеться система (наприклад, коливання температури, вібрації).
Вказівка : FOG INS краще працює в суворих умовах, тоді як MEMS INS підходить для більш типових умов.
КРОК 6
Перевірка та тестування вибраної моделі INS
Після вибору типу INS підтвердьте свій вибір, протестувавши вибрану модель у реальних умовах або симуляціях.
Вказівки : Перед повномасштабним розгортанням переконайтеся, що обрана INS відповідає всім вимогам щодо продуктивності, надійності та навколишнього середовища.
Як виробляється INS?
Процес виготовлення інерціальної навігаційної системи
01
КРОК 1: Аналіз вимог та проектування системи
Визначити сценарії застосування та вимоги до продуктивності INS, визначити необхідний тип датчика (наприклад, MEMS або FOG) та спроектувати архітектуру системи, включаючи вибір датчика та блок обробки даних.
02
STPE 2: Розробка апаратного забезпечення
Розробити та виготовити апаратне забезпечення INS, включаючи вибрані сенсорні модулі (MEMS або FOG), блок обробки даних, систему керування живленням та комунікаційні інтерфейси.
03
STPE 3: Розробка програмного забезпечення
Розробити основне програмне забезпечення, включаючи алгоритми обробки сигналів, методи об'єднання даних та навігаційні обчислення.
04
СТПЕ 4: Системна інтеграція
Інтегруйте апаратне та програмне забезпечення в повноцінну систему, виконайте початкове налагодження та калібрування системи, щоб забезпечити безперебійну роботу всіх компонентів.
05
КРОК 5: Тестування та оптимізація
Проведіть калібрування системи та випробування на вплив навколишнього середовища, щоб перевірити її стабільність і точність за різних умов. Оптимізуйте продуктивність системи на основі результатів випробувань.

Порівняння характеристик
MEMS INS проти волоконно-оптичних INS.
Що краще?
FOG INS : Найкраще підходить для застосувань, що вимагають надзвичайної точності, довготривалої стабільності та надійності, наприклад, в аерокосмічній галузі, оборонній галузі та морській навігації. Хоча FOG INS більші, важчі та дорожчі, вони забезпечують неперевершену точність та надійність.
МЕМС-ІНС : ідеально підходить для застосувань, де розмір, вага, споживання енергії та вартість є критичними факторами, наприклад, у побутовій електроніці, безпілотниках, автомобільних системах та деяких військових застосуваннях. Хоча МЕМС-ІНС може не зрівнятися з FOG за точністю та стабільністю, технологічний прогрес значно покращив його продуктивність, що робить його універсальним та економічним вибором для широкого спектру використання.
| Функція | ТУМАН | ІНС-механізмів |
|---|---|---|
| Тип датчика | Волоконно-оптичні гіроскопи (ВОГ) | Мікроелектромеханічні системи (MEMS) |
| Точність | Надзвичайно висока точність, особливо для довготривалої стабільності | Значно варіюється; деякі високоякісні MEMS INS можуть досягати точності середнього рівня FOG |
| Швидкість дрейфу | Дуже низький коефіцієнт дрейфу, що робить його ідеальним для тривалих місій | Вища швидкість дрейфу порівняно з FOG, але покращення з технологією |
| Розмір і вага | Більший та важчий через особливості волоконної оптики | Компактний та легкий, ідеально підходить для портативних застосувань та застосувань з обмеженим простором |
| Споживання енергії | Зазвичай вище споживання енергії | Низьке енергоспоживання, підходить для пристроїв, що працюють від батарейок |
| Вартість | Вища вартість через складне виробництво та матеріали | Нижча вартість, більш економічно вигідне використання для масштабного розгортання |
| Екологічна стійкість | Висока стійкість до перепадів температури, ударів та вібрацій | Менш надійний, ніж FOG, але покращений завдяки вдосконаленим конструкціям та упаковці |
| Час відгуку | Швидка реакція, підходить для високоточних застосувань | Швидка реакція, але точність може відрізнятися залежно від застосування |
| Застосування | Використовується в аерокосмічній галузі, морській навігації, обороні та інших високоточних галузях | Широко використовується в побутовій електроніці, автомобілебудуванні, безпілотниках та деяких військових застосуваннях |
| Довговічність та надійність | Чудова довгострокова надійність, ідеально підходить для критично важливих систем | Зазвичай менш довговічні протягом тривалого часу, але достатні для багатьох застосувань |
Наші переваги
Чому варто обрати Guidenav?
Довіряють ключові гравці
Нашим передовим інерціальним навігаційним продуктам довіряють провідні організації в аерокосмічному, оборонному, комерційному та промисловому секторах з понад 25 країн. Наша репутація надійності та точності вирізняє нас серед інших.
Найвища продуктивність
Наші продукти забезпечують найвищий рівень продуктивності з чудовою стабільністю зміщення. Розроблені для найвимогливіших застосувань, вони гарантують точну навігацію та керування.
Перевірено в суворих умовах
Наші рішення розроблені для роботи в екстремальних умовах, забезпечуючи стабільну роботу в суворих умовах. Типова робоча температура наших інерціальних навігаційних датчиків та систем становить від -40℃ до +60℃
Відмінна продуктивність при вібраціях
Наша технологія чудово працює в умовах високої вібрації, забезпечуючи точність і стабільність навіть у найскладніших експлуатаційних умовах.
Система PLUG & PLAY
Наші системи розроблені для легкої інтеграції, пропонуючи рішення типу «підключи та працюй», які спрощують встановлення та скорочують час налаштування, дозволяючи вам зосередитися на своїй місії.
БЕЗ ITAR
Наші продукти не підлягають обкладенню ITAR, що пропонує вам перевагу простіших міжнародних транзакцій та меншої кількості регуляторних перешкод. Оберіть GuideNav для безперебійної глобальної діяльності.
Наша фабрика - Дивись, щоб повірити

Чому варто обрати нас
Комплексні рішення для всіх ваших потреб у навігації
Покриття комерційного класу
Стабільність зміщення: >0,2°/год
Рішення: гіроскоп/IMU/INS на базі MEMS
Застосування: автомобільна навігація, безпілотні літальні апарати, транспорт, робототехніка тощо.
Тактичне покриття класу
Стабільність зміщення: 0,05°/год - 0,2°/год.
Рішення: гіроскоп/імунологічний пристрій/індуктивний пристрій на основі волоконної оптики та MEMS.
Застосування: операції з бронетехнікою, зенітна артилерія, точне наведення тощо.
Покриття рівня навігації
Стабільність зміщення: ≤0,05°/год
Рішення: волоконна оптика та кільцевий лазерний гіроскоп/IMU/INS
Застосування: наведення на середні та далекі відстані, військова авіація, супутники




Найчастіші запитання
Відповіді на ваші запитання
Інерціальна навігаційна система (INS) використовує інерціальні датчики для вимірювання змін руху, що допомагає визначити швидкість, орієнтацію та положення об'єкта.
Інерціальний навігаційний блок (ІМБ), компонент інерціальної навігаційної системи, складається з таких датчиків, як акселерометри, гіроскопи та іноді магнітометри.
Більше деталей:
- Акселерометри вимірюють прискорення об'єкта, відстежуючи зміну його швидкості.
- Гіроскопи виявляють зміни кутової швидкості.
- Магнітометри оцінюють силу та напрямок магнітного поля Землі, визначаючи орієнтацію відносно магнітної півночі. Система враховує розбіжність між справжньою північчю та магнітною північчю. Однак джерела магнітних перешкод можуть впливати на точність магнітометра в більшості транспортних засобів.
Кожен із цих датчиків має свої обмеження, але вони працюють краще в поєднанні. Вимірюючи показники цих трьох датчиків, інерціальна навігаційна система розраховує пройдену відстань і напрямок.
Інерційна навігаційна система вимірює:
- Крок
- Рулон
- Заголовок
INS також містить приймач GNSS, додаючи ще один датчик. Це забезпечує абсолютне, а не відносне положення. Хоча INS сам по собі може визначати положення відносно інерціальної системи відліку, поєднання його з GNSS забезпечує точне глобальне положення.
Інерціальна навігаційна система є автономною та не потребує супутникових сигналів чи базових станцій для визначення місцезнаходження.
ГНСС спирається на супутникову інформацію для позиціонування. Вона широко використовується в цивільних, комерційних та оборонних цілях, хоча її передача може бути порушена атмосферними умовами та багатопроменевим поширенням. Сигнали ГНСС також можуть бути заглушені тунелями або навмисно заважати їм через глушіння та спуфінг, особливо у військових умовах.
При спільному використанні ці дві системи забезпечують високоточне позиціонування, а інерціальна навігаційна система підтримує точність в середовищах, де немає GNSS, покращуючи навігаційні дані GNSS.
ІНС включає інерціальний вимірювальний блок (ІВБ) та обчислювальний блок. Починаючи з відомого положення та орієнтації (інерціальної системи відліку), ІВБ відстежує зміни швидкості та обертання, надсилаючи необроблені дані до обчислювального блоку ІНС, який потім точно визначає нове положення та орієнтацію.
Інерціальні навігаційні системи надійно надають дані про місцезнаходження. Вони варіюються від легких MEMS (мікроелектромеханічних систем) до динамічних волоконно-оптичних гіроскопів (FOG) та вдосконалених цифрових волоконно-оптичних гіроскопів (DFOG).
INS особливо корисна в середовищах, де GNSS (глобальна навігаційна супутникова система) недоступна. GNSS може бути перервана в тунелях або під водою. Вона також може страждати від багатопроменевого поширення або атмосферних перешкод. Хоча це незначна проблема для телефонної навігації, точне позиціонування є критично важливим для аерофотозйомки або оборонних застосувань.
Поєднання INS з GNSS є надійнішим, оскільки INS зменшує помилки, з якими може зіткнутися лише GNSS. INS може ефективно працювати без зв'язку з базовою станцією, що робить його придатним для випадків, коли GNSS неточний або недоступний.
Різні інерціальні навігаційні системи пропонують різний рівень точності.
Високоякісні ІНС, що використовують волоконно-оптичні гіроскопи (ВОГ), мають точність у межах сантиметрів, що підходить для аерокосмічних досліджень, автономних підземних апаратів (АНПА) та оборонних застосувань. На відміну від ГНСС, ІНС не схильні до глушіння або підміни, оскільки не залежать від зовнішніх орієнтирів, таких як супутники чи базові станції. GuideNav також пропонує економічно ефективні ІНС на базі MEMS для застосувань з меншими вимогами до точності.
Калібрування INS гарантує, що результати вихідних даних датчика будуть точними та узгодженими в заданих робочих умовах. Калібрування включає порівняння вихідних даних INS з еталонною інформацією та коригування коефіцієнтів ефективності для їх узгодження.
Вихід INS може змінюватися через кілька факторів, таких як:
- Температура – впливає на вихід INS у діапазоні температур.
- Джерела систематичних помилок з акселерометрів та гіроскопів, включаючи:
- Зміщення датчика
- Коефіцієнт масштабування вихідного сигналу датчика
- Чутливість датчика поперечної осі
- Зміщення осі датчика
- Чутливість до G-подібного сигналу MEMS-гіроскопа
- Магнітне поле – На пристрої INS з магнітометрами для визначення курсу можуть впливати зміни магнітного поля (наприклад, чорні предмети або магніти, що викликають статичні перешкоди). Ця похибка зазвичай калібрується після встановлення INS у остаточне положення на транспортному засобі, щоб врахувати джерела статичних магнітних перешкод. Усі продукти GuideNav мають вбудоване програмне забезпечення для магнітного калібрування для вирішення цієї проблеми.
Калібрування INS включає таке обладнання, як температурні камери, нівелюючі столи, таблиці швидкості та карданні підвіси. Усі продукти GuideNav калібруються, тестуються та відповідають відповідним галузевим стандартам перед відправкою.
Датчики INS поділяються на п'ять класів продуктивності , головним чином на основі продуктивності гіроскопа.
Хоча INS також використовує акселерометри та магнітометри, співвідношення вартості гіроскопа та продуктивності в першу чергу визначає рівень продуктивності. Продуктивність INS на основі MEMS варіюється від споживчого до тактичного рівня, але досягнення в MEMS та технологіях об'єднання даних підняли продуктивність INS на основі MEMS до високого тактичного рівня.
Клас продуктивності: Споживчий
- Стабільність зміщення гіроскопа: понад 20 °/год
- Вартість: $
- Приклади застосування: Виявлення руху
- Сенсорна технологія: MEMS
Клас продуктивності: Промисловий/Тактичний
- Стабільність зміщення гіроскопа: 5 – 20 °/год
- Вартість: $$
- Приклади застосування: Робототехніка
- Технологія датчиків: на основі MEMS
Клас продуктивності: Високоякісний тактичний
- Стабільність зміщення гіроскопа: 0,1 – 5 °/год
- Вартість: $$$
- Приклади застосування: автономні системи
- Технологія датчиків: MEMS / FOG (волоконно-оптичний гіроскоп) /RLG (кільцевий лазерний гіроскоп)
Оцінка продуктивності: Навігація
- Стабільність зміщення гіроскопа: 0,01 – 0,1 °/год
- Вартість: $$$$
- Приклади застосування: Навігація літака
- Технологія датчика: FOG/RLG
Оцінка ефективності: Стратегічна
- Стабільність зміщення гіроскопа: 0,0001 – 0,01 °/год
- Вартість: $$$$$
- Технологія датчика: FOG/RLG
