APLICAÇÕES

Explore os princípios de funcionamento, as aplicações militares/civis e as perspectivas de mercado dos giroscópios de fibra óptica (FOGs) de nível tático. Conheça os principais produtos, como o GF-3G70 e o GF-3G90, e descubra seu papel nos setores aeroespacial, de drones e muito mais.1.IntroduçãoNo campo da navegação inercial moderna, os giroscópios de fibra óptica (FOGs) tornaram-se um dos dispositivos mais utilizados devido às suas vantagens exclusivas. Hoje, vamos explorar os princípios de funcionamento, o estado atual do mercado e as aplicações típicas dessa tecnologia, com foco especial nas características de desempenho dos giroscópios de fibra óptica de nível tático.2.Princípios de funcionamento dos giroscópios de fibra ópticaUm giroscópio de fibra óptica é um sensor de fibra óptica totalmente de estado sólido baseado no efeito Sagnac. Seu componente principal é uma bobina de fibra óptica, onde a luz emitida por um diodo laser se propaga em duas direções ao longo da bobina. Quando o sistema gira, os caminhos de propagação dos dois feixes de luz produzem uma diferença. Medindo essa diferença de caminho óptico, o deslocamento angular do componente sensível pode ser determinado com precisão.Em termos simples, imagine emitir dois feixes de luz em direções opostas em uma pista circular. Quando a pista está parada, os dois feixes retornam ao ponto de partida simultaneamente. No entanto, se a pista girar, a luz que se move na direção oposta à rotação percorrerá uma distância maior do que o outro feixe. O giroscópio de fibra óptica calcula o ângulo de rotação medindo essa pequena diferença.3.Classificação técnica e situação do mercadoCom base em seus métodos de funcionamento, os giroscópios de fibra óptica podem ser divididos em:Giroscópio de fibra óptica interferométrico (I-FOG)Giroscópio de fibra óptica ressonante (R-FOG)Giroscópio de fibra óptica com espalhamento Brillouin (B-FOG)Em termos de níveis de precisão, incluem-se:nível tático básicoQualidade tática de alta gamaGrau de navegaçãoGrau de precisãoAtualmente, o mercado de giroscópios de fibra óptica apresenta características de dupla utilização para aplicações militares e civis:Aplicações militares: Controle de atitude para jatos de combate/mísseis, navegação de tanques, medição de rumo de submarinos, etc.Aplicações civis: navegação de carros/aeronaves, medição de pontes, perfuração de petróleo, etc.Vale ressaltar que os giroscópios de fibra óptica de precisão média a alta são usados ​​principalmente em equipamentos militares de ponta, como os aeroespaciais, enquanto os produtos de baixo custo e baixa precisão são amplamente aplicados em áreas civis, como exploração de petróleo, controle de atitude de aeronaves agrícolas e robótica.4.Desafios técnicos e tendências de desenvolvimentoA chave para alcançar giroscópios de fibra óptica de alta precisão reside em:1.Estudar o impacto de dispositivos ópticos e ambientes físicos no desempenho.2.Supressão do ruído de intensidade relativa.Com o avanço da tecnologia de integração optoeletrônica e das fibras ópticas especiais, os giroscópios de fibra óptica estão evoluindo rapidamente em direção à miniaturização e à redução de custos. Giroscópios de fibra óptica integrados, de alta precisão e miniaturizados se tornarão a norma no futuro.5.Produtos recomendados de giroscópio de fibra óptica de nível táticoTomando como exemplo os produtos da Micro-Magic Company, seus giroscópios de fibra óptica de nível tático caracterizam-se por precisão média, baixo custo e longa vida útil, oferecendo vantagens significativas de preço no mercado. Abaixo, dois produtos populares:GF-3G70Características de desempenho:Estabilidade do viés: 0,02~0,05°/hAplicações típicas:Módulos eletro-ópticos/plataformas de controle de vooSistemas de Navegação Inercial (INS)/Unidades de Medição Inercial (IMU)Dispositivos de estabilização de plataformaSistemas de posicionamentoBuscadores do NorteGF-3G90Características de desempenho:Maior estabilidade de polarização: 0,006~0,015°/hLonga vida útil, alta confiabilidadeAplicações típicas:controle de voo do UAVMapeamento e medição inercial orbitalCápsulas eletro-ópticasestabilizadores de plataforma6.ConclusãoA tecnologia de giroscópios de fibra óptica possui significativa importância estratégica para o desenvolvimento industrial, de defesa e tecnológico de um país. Com os avanços tecnológicos e a expansão dos cenários de aplicação, os giroscópios de fibra óptica desempenharão um papel crucial em mais áreas. Produtos de nível tático, com sua excelente relação custo-benefício, estão ganhando ampla aplicação tanto no mercado militar quanto no civil.G-F3G70Giroscópio de fibra óptica triaxialG-F70ZKPrecisão média e altaGiroscópio de fibra ópticaG-F3G90Giroscópio de fibra óptica triaxial--

Descubra o design inovador de uma IMU miniaturizada com giroscópio de fibra óptica (FOG), que oferece alta precisão, baixo consumo de energia e redundância para aplicações aeroespaciais, de navegação e industriais. Saiba mais sobre suas vantagens técnicas e desempenho.1. Visão geralCom a crescente demanda por sistemas de navegação inercial em aplicações aeroespaciais, de navegação de alta precisão e industriais, a miniaturização, o baixo consumo de energia e a alta confiabilidade tornaram-se indicadores-chave. Este artigo apresenta uma solução de projeto inovadora para uma IMU (Unidade de Medição Inercial) miniaturizada baseada em giroscópio de fibra óptica (FOG), fruto de 40 anos de experiência na tecnologia FOG, e verifica seu excelente desempenho por meio de validação em engenharia.2. Fundamentos TécnicosO giroscópio de fibra óptica (FOG) mede a velocidade angular usando o efeito Sagnac. Desde a sua introdução em 1976, o FOG tem gradualmente substituído os giroscópios mecânicos e a laser tradicionais devido à sua estrutura de estado sólido, alta confiabilidade e rápida inicialização.3. Projeto da Arquitetura do SistemaEste sistema IMU consiste em dois componentes principais: o módulo IMU e o circuito IMU. O módulo inclui quatro FOGs e quatro acelerômetros de flexão de quartzo, utilizando uma estrutura 4S. Qualquer combinação de três eixos permite a medição tridimensional da velocidade e aceleração angulares, com redundância de 1 grau de liberdade para melhorar a tolerância a falhas.O sistema de circuitos inclui o circuito de interface principal/de reserva e o módulo de gerenciamento de energia. A interface principal/de reserva fornece alimentação de reserva (a frio e a quente) e é responsável por adquirir sinais dos sensores e comunicar-se com o sistema de navegação, além de fornecer energia secundária. O módulo de gerenciamento de energia controla independentemente a alimentação (ligar/desligar) de cada sensor de canal, aprimorando a integração do sistema e as capacidades de regulação de energia.4. Otimização de Dispositivos e Circuitos PrincipaisO projeto miniaturizado de gerenciamento de energia, que utiliza o circuito de interface LSMEU01 baseado em encapsulamento SIP e relés de travamento magnético, reduz o volume de todo o circuito da IMU em aproximadamente 50% e controla o peso para 0,778 kg. O acelerômetro adota uma estratégia de compensação de temperatura baseada em parâmetros combinados, otimizando o consumo de energia de um único canal para 0,9 W, reduzindo efetivamente a carga térmica total.Indicadores de desempenhoPeso total: 850gEstrutura: Configuração redundante com 4 FOGs + 4 acelerômetrosAmbientes de aplicação: Aeroespacial, perfuração, levantamento topográfico, plataformas de comunicação dinâmica e outros cenários com requisitos rigorosos de tamanho, potência e desempenho.5. Perspectivas FuturasEste projeto passou por testes integrados em diversos sistemas típicos e demonstra desempenho estável e confiável. Sendo uma das menores IMUs FOG do mercado, a U-F3X90 é adequada para aplicações como Sistemas de Referência de Atitude e Direção (AHRS), sistemas de controle de voo, plataformas de navegação por fusão inercial/satélite e equipamentos industriais de alta dinâmica. Ela oferece uma solução de alta precisão e baixo consumo de energia para diversas aplicações de ponta.  U-F3X90Giroscópio de fibra óptica IMU --

Descubra como os sensores de inclinação sem fio revolucionam a medição da deflexão da superfície da asa de aeronaves. Através da otimização do modelo de erro de dois eixos e do sistema sem fio em tempo real, alcança-se uma precisão de 0,05° e uma instalação eficiente, aumentando a eficiência e a segurança na fabricação de aeronaves.Na área de fabricação de aeronaves, o controle preciso das asas e superfícies de controle afeta diretamente o desempenho e a segurança do voo. Com a popularização da tecnologia de montagem modular, a detecção rápida e eficiente do ângulo de deflexão das superfícies móveis das asas tornou-se um desafio crucial para o aumento da eficiência da linha de produção. Os métodos de detecção tradicionais dependem de dispositivos mecânicos complexos e sensores com fios, cuja instalação é trabalhosa e demorada, dificultando o atendimento às exigências modernas de alta precisão e produção em tempo real.Hoje, vamos explorar em detalhes uma solução inovadora baseada em sensores de inclinação sem fio, que não só simplifica o processo de instalação, como também eleva a precisão da medição a um novo patamar por meio de modelos de erro e algoritmos de calibração aprimorados. 1. Desafios técnicos: por que são necessários sensores de inclinação sem fio?A detecção dos ângulos de deflexão das superfícies móveis de aeronaves (como flaps e ailerons) enfrenta múltiplos desafios:Complexidade de instalação: Os métodos tradicionais exigem a adaptação de vários dispositivos mecânicos, o que consome tempo e mão de obra intensiva para os trabalhadores.Falta de desempenho em tempo real: A fiação dos sensores limita a mobilidade e dificulta a adaptação a cenários de teste dinâmicos.Requisitos de alta precisão: O ângulo de deflexão das superfícies da asa precisa ser controlado com uma precisão de 0,05°, e é necessária uma amostragem de alta frequência (>10Hz).Embora os métodos existentes (como rastreamento a laser e medição inercial) tenham suas próprias vantagens, muitas vezes enfrentam dificuldades para equilibrar portabilidade, precisão e custo. No entanto, o surgimento de sensores de inclinação sem fio oferece uma solução melhor para esse problema. 2. Solução: Modelo de Erro de Eixo Duplo e Avanço em Sistemas Sem Fio(1) Otimização do modelo de erro de ângulo espacial de eixo duploPara o cenário em que a superfície da asa sofre deflexão em torno do eixo horizontal, a equipe de pesquisa propôs um modelo aprimorado de erro de medição em dois eixos:Introduzindo novas variáveis ​​de erro para resolver o problema de calibração quando o plano de instalação do sensor não é paralelo.Utilizando um algoritmo de calibração automática em software, o erro de saída do sensor é controlado dentro da faixa permitida (

Explore a calibração de alta precisão para IMU de fibra óptica (Unidade de Medição Inercial Giroscópica) em toda a faixa de temperatura. Aprenda técnicas essenciais de modelagem de erros, calibração bidirecional 3D de taxa/posição única e compensação por Interpolação Linear por Partes (PLI) para maior precisão de navegação em drones, veículos autônomos e robótica.Como o FOG IMU (Unidade de Medição Inercial baseado em Giroscópio de fibra ópticaComo manter alta precisão em ambientes de temperatura complexos? Este artigo analisa de forma abrangente os métodos de modelagem e compensação de erros.1. Introdução à IMU FOG: O "Cérebro" do Sistema de Navegação de VooEm aeronaves modernas, especialmente em sistemas de veículos aéreos não tripulados (VANTs) de pequeno porte com rotores, o giroscópio de fibra óptica (FOG) é o componente central do sistema de informações de navegação e medição de atitude. O giroscópio de fibra óptica (FOG), baseado no efeito Sagnac, apresenta vantagens como alta precisão, forte resistência a choques e resposta rápida, mas possui baixa adaptabilidade a variações de temperatura. Isso pode facilmente levar a erros de medição durante o voo, em ambientes dinâmicos que sofrem mudanças drásticas, afetando o desempenho geral do sistema de navegação.2. Fontes de Erro: Análise dos Desvios Comuns de Medição da IMU FOGOs erros da IMU FOG podem ser classificados principalmente em dois tipos:(1) Erro do canal de velocidade angular: Isso inclui erro de instalação, erro do fator proporcional, erro de polarização zero, etc.(2) Erro no canal de aceleração: Causado principalmente por erro de instalação, deriva de temperatura e perturbação dinâmica.Esses erros se acumulam no ambiente real, afetando seriamente a estabilidade e a precisão do sistema de controle de voo.3. Limitações dos métodos tradicionais de calibraçãoEmbora os métodos tradicionais de calibração estática multi-orientação e velocidade angular possam abordar parcialmente a questão dos erros, eles apresentam deficiências óbvias nos seguintes aspectos:(1) Incapaz de equilibrar precisão e eficiência computacional(2) Inaplicável à compensação de toda a faixa de temperatura(3) Perturbações dinâmicas afetam a estabilidade da calibraçãoIsso requer uma modelagem de erros mais inteligente e eficiente e mecanismo de compensação de temperatura.4. Explicação detalhada do método de calibração tridimensional de velocidade positiva e negativa/atitude de um eixo em toda a faixa de temperatura.(1) Calibração precisa em múltiplos pontos de temperaturaAo definir vários pontos de temperatura que variam de -10°C a 40°C e realizar a calibração de rotação em três eixos em cada ponto, é possível coletar parâmetros de erro relacionados à temperatura.(2) Método de velocidade positiva e negativa tridimensional: simulação precisa das condições reais de vooUtilizando uma plataforma giratória de eixo único e uma ferramenta hexaédrica de alta precisão, é possível obter a calibração de velocidade positiva e negativa nas direções dos eixos X/Y/Z, aumentando a adaptabilidade do sistema a ambientes dinâmicos.(3) Estabilização de atitude em um eixo: captura rápida do deslocamento zero do sistemaMantendo-se um estado estático, os deslocamentos iniciais sob diferentes temperaturas são registrados para fornecer dados precisos que auxiliem na modelagem de erros subsequente.5. Por partes Interpolação Linear (PLI): Uma ferramenta precisa de compensação de erros com baixa carga computacional.Para atender aos requisitos de compensação de erros da IMU FOG em toda a faixa de temperatura, este artigo propõe o algoritmo de Interpolação Linear por Partes (PLI), que possui as seguintes características:(1) Baixa carga computacional: Adequado para sistemas de navegação embarcados com recursos limitados(2) Forte capacidade de compensação em tempo real: o erro é ajustado dinamicamente com as mudanças de temperatura.(3) Fácil de implantar e atualizarEm comparação com o método dos mínimos quadrados de alta ordem, o esquema PLI garante a precisão da compensação, reduzindo significativamente a carga computacional do sistema, tornando-o adequado para cenários de computação em tempo real durante o voo.6. Verificação prática: desempenho excepcional em ambientes de voo complexosPor meio de experimentos de campo a bordo, esse método aprimorou significativamente a precisão das medições e a adaptabilidade ambiental do sistema sob diversas temperaturas e perturbações dinâmicas, fornecendo uma base sólida de navegação para futuras plataformas de voo de pequenos helicópteros de alto desempenho.7. Conclusão: Dominar a modelagem e a compensação de erros da IMU FOG é fundamental para construir uma plataforma de voo altamente confiável.Com o desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados e sistemas de voo inteligentes, os requisitos de precisão dos sistemas de navegação tornaram-se cada vez mais rigorosos. Ao introduzir os métodos de calibração de velocidade positiva e negativa em três posições e compensação por interpolação linear segmentada, a adaptabilidade e a precisão da IMU FOG em toda a faixa de temperatura e em ambientes altamente dinâmicos podem ser significativamente aprimoradas. No futuro, espera-se que essa tecnologia desempenhe um papel ainda maior em áreas como direção autônoma, navegação robótica e coleta de mapas de alta precisão. (Micro-Magic's)U-F3X80,U-F3X90, U-F3X100,eU-F300 Podemos utilizar o método de calibração de três vias com taxa positiva e negativa/uma posição em temperatura total e compensação PLI. De acordo com as características de erro do giroscópio de fibra óptica e do acelerômetro flexível de quartzo, o modelo de erro da unidade de medição inercial FOG é estabelecido e o esquema de calibração de três bits com taxa positiva e negativa/uma posição é projetado em cada ponto de temperatura constante. O algoritmo PLI é usado para compensar os erros de temperatura de viés zero e fator de escala do sistema em tempo real, reduzindo a carga de trabalho de calibração e a quantidade de cálculos do algoritmo de compensação, e melhorando a dinâmica do sistema, a adaptabilidade ao ambiente de temperatura e a precisão da medição.U-F3X80Giroscópio de fibra óptica IMUU-F100AIMU de precisão média baseada em giroscópio de fibra ópticaU-F3X100Giroscópio de fibra óptica IMUU-F3X90Giroscópio de fibra óptica IMU 

Aprenda como reduzir a sensibilidade magnética em IMUs de fibra óptica com técnicas avançadas como despolarização, blindagem magnética e compensação de erros. Descubra soluções de alta precisão para sistemas de aviação e navegação.Em unidades de medição inercial (IMUs) de alta precisão, o giroscópio de fibra óptica (FOG) é um dos componentes principais, e seu desempenho é crucial para o posicionamento e a percepção de atitude de todo o sistema. No entanto, devido à Efeito Faraday Devido à extrema sensibilidade do FOG (giroscópio de fibra óptica) da bobina de fibra óptica, essas anomalias levam diretamente à degradação do seu desempenho de polarização zero e deriva, afetando assim a precisão geral da IMU (Unidade de Medição Inercial).Então, como é gerada a sensibilidade magnética da IMU FOG? E como essa influência pode ser efetivamente suprimida? Este artigo analisará em profundidade os caminhos técnicos para reduzir a sensibilidade magnética da FOG, desde a teoria até a prática da engenharia.1. Sensibilidade magnética do FOG: partindo do mecanismo físicoA razão pela qual o FOG é sensível a campos magnéticos reside no efeito Faraday – ou seja, quando a luz linearmente polarizada atravessa um determinado material, sob a influência de um campo magnético, seu plano de polarização gira. Na estrutura de interferência do anel de Sagnac do FOG, esse efeito rotacional causa uma diferença de fase entre dois feixes que se propagam em direções opostas, levando a erros de medição. Em outras palavras, a interferência de campos magnéticos não é estática, mas afeta dinamicamente a saída do FOG de forma variável.Teoricamente, um campo magnético axial perpendicular ao eixo da bobina de fibra óptica não deveria desencadear o efeito Faraday. No entanto, na prática, devido à ligeira inclinação durante o enrolamento da fibra óptica, o "efeito magnético axial" ainda é desencadeado. Esta é a razão fundamental pela qual a influência dos campos magnéticos não pode ser ignorada em aplicações de alta precisão de geradores de fibra óptica (FOG).2. Duas principais abordagens técnicas para reduzindo a sensibilidade magnética do FOG(1) Melhorias no nível do dispositivo ópticoa. Tecnologia de despolarização: Ao substituir fibras que preservam a polarização por fibras monomodo, a resposta do campo magnético pode ser reduzida. Como as fibras monomodo têm uma resposta mais fraca ao efeito Faraday, a sensibilidade na fonte é reduzida.b. Processo de enrolamento avançadoControlar a tensão de enrolamento e reduzir a tensão residual nas fibras pode diminuir efetivamente os erros de indução magnética. Combinado com um sistema automatizado de controle de tensão, isso é fundamental para melhorar a consistência das bobinas de preservação de polarização.c. Novas fibras ópticas com baixa sensibilidade magnéticaAtualmente, alguns fabricantes lançaram materiais de fibra óptica com baixos coeficientes de resposta magnética. Quando usados ​​em combinação com estruturas em anel, eles podem otimizar a capacidade de anti-interferência magnética em nível de material.(2) Medidas antimagnéticas ao nível do sistemaa. Modelagem e Compensação de Erros MagnéticosAo instalar sensores magnéticos (como geradores de fluxo magnético) para monitorar o campo magnético em tempo real e introduzir modelos de compensação no sistema de controle, a saída do gerador de fluxo magnético pode ser corrigida dinamicamente.b. Estrutura de blindagem magnética multicamadasA utilização de materiais como micro-ligas para construir cavidades de blindagem de dupla ou multicamadas pode enfraquecer eficazmente a influência de campos magnéticos externos em geradores de fibra óptica (FOG). A modelagem por elementos finitos confirmou que a eficiência de blindagem pode ser aumentada em dezenas de vezes, mas também aumenta o peso e o custo do sistema.3. Verificação experimental: Qual a importância da influência dos campos magnéticos?Em uma série de experimentos baseados em uma plataforma giratória de três eixos, pesquisadores coletaram dados de deriva do FOG (Gerador de Campo Elétrico) nos estados aberto e fechado. Os resultados mostraram que, quando a interferência do campo magnético era intensificada, a amplitude de deriva do FOG podia aumentar de 5 a 10 vezes, e sinais de interferência espectral evidentes (como 12,48 Hz, 24,96 Hz, etc.) apareciam.Isso indica ainda que, se nenhuma medida eficaz for tomada, a precisão do FOG ficará seriamente comprometida em ambientes reais de aviação, espaço e outros ambientes com alta interferência eletromagnética.4. Recomendações práticas: Como melhorar a capacidade antimagnética da IMU FOG?Em aplicações práticas, recomendamos as seguintes estratégias de combinação:(1) Selecionar estrutura FOG de eliminação de polarização(2) Utilizar fibras ópticas com baixa resposta magnética(3) Introduzir equipamentos de enrolamento de fibra óptica com controle automático de tensão(4) Instalar portas de fluxo tridimensionais e construir modelos de erro(5) Otimizar o projeto de invólucros de blindagem de μ-ligaTomando como exemplo as séries U-F3X80 e U-F3X100 lançadas pela Micro-Magic, os giroscópios ópticos integrados nelas mantiveram uma saída estável mesmo na presença de interferência magnética Graças a múltiplos aprimoramentos técnicos, tornaram-se a solução preferida entre os atuais. IMUs de nível aeronáutico.5. Conclusão: A precisão determina o nível de aplicação e a sensibilidade magnética deve ser levada a sério.Em sistemas de posicionamento, navegação e orientação de alta precisão, o desempenho da IMU de fibra óptica determina a confiabilidade do sistema. A sensibilidade magnética, um problema negligenciado por muito tempo, está se tornando um dos principais gargalos para a precisão. Somente por meio da otimização colaborativa, desde os materiais e estruturas até o nível do sistema, podemos alcançar uma saída de alta precisão da IMU em ambientes eletromagnéticos complexos.Se você está confuso sobre a seleção de IMU ou problemas de precisão do FOG, talvez seja melhor repensar a questão sob a perspectiva da sensibilidade magnética. IMU FOG da Micro-Magic. U-F3X80,U-F3X90, U-F3X100,eU-F300 são todos compostos por giroscópios de fibra óptica. Para melhorar a precisão de IMU de nevoeiroPodemos reduzir completamente a sensibilidade magnética dos giroscópios de fibra óptica em seu interior por meio de medidas técnicas adequadas.U-F3X80Giroscópio de fibra óptica IMUU-F3X90Giroscópio de fibra óptica IMUU-F100AGiroscópio de fibra óptica de média precisãoU-F3X100Giroscópio de fibra óptica IMU   

Descubra o sistema FOG IMU de precisão média-baixa: uma solução de navegação inercial econômica e resistente a impactos para drones, robótica e aplicações marítimas. Saiba mais sobre seu design modular, inicialização rápida e alta estabilidade.Nos campos de sistemas não tripulados, manufatura inteligente e controle preciso, o unidade de medição inercial A Unidade de Medição Inercial (IMU) está se tornando uma "tecnologia invisível" crucial. Hoje, vamos apresentar a você uma solução que apresenta bom desempenho em projetos reais: um sistema IMU FOG de precisão média-baixa, projetado com base em um giroscópio de fibra óptica (FOG) de circuito aberto. Acelerômetro MEMS.Este dispositivo não é apenas um sensor inercial, mas também um equilíbrio perfeito entre miniaturização, alta relação custo-benefício e precisão. navegação.1. Por que escolher a FOG IMU?À medida que os sistemas tradicionais de navegação inercial baseados em plataformas desaparecem gradualmente do cenário histórico, sistemas de navegação inercial strapdown Os Sistemas de Informação de Sistemas Neurais (SINS) tornaram-se comuns, baseando-se em modelagem matemática e computação digital.Quais são, então, as principais vantagens do FOG IMU?(1) Resistência a choques e interferências: Os giroscópios de fibra óptica são naturalmente resistentes a choques e podem suportar altas forças G, tornando-os particularmente adequados para ambientes hostis.(2) Inicialização rápida: Não há necessidade de inicialização complexa; basta conectar e usar assim que ligado.(3) Preciso e econômico: Ao mesmo tempo que atende aos requisitos de navegação, também controla os custos.(4) Fácil integração: Tamanho pequeno, baixo consumo de energia e fácil incorporação.Portanto, é amplamente aplicado em áreas como veículos aéreos não tripulados, robôs, sistemas embarcados em veículos e navegação marítima.2. Principais características da arquitetura do sistemaEste IMU FOG adota um design modular, composto por um giroscópio de fibra óptica de três eixos, um acelerômetro MEMS de três eixos, um módulo de aquisição de dados e um DSP de alta velocidade, complementado por algoritmos de compensação de temperatura e modelagem de erros, para obter uma saída estável.Os seis eixos sensíveis são dispostos de forma ortogonal tridimensional, combinados com um mecanismo de compensação de software, para eliminar a influência de erros estruturais na precisão da navegação.Além disso, este sistema também foi verificado por meio de simulação, garantindo que ele ainda atenda à precisão necessária para os cálculos de navegação, mesmo ao usar sensores de baixa precisão.3. Módulo de Aquisição de Dados: O "Centro Neural" da IMUOtimizamos especialmente a ligação para aquisição de dados:(1) Condicionamento de sinal analógico: Amplificação de dois estágios + filtro analógico, melhorando a clareza do sinal.(2) Amostragem ADC de alta precisão: ciclo de atualização de 10 ms, garantindo resposta rápida do sistema.(3) Canal de compensação de temperatura: Monitoramento integrado de temperatura do chip e do ambiente, alcançando total adaptabilidade ambiental.Este módulo desempenha um papel crucial no aumento da precisão geral do sistema.4. Desempenho e feedback do mundo realApós a implantação do protótipo e os testes do sistema, o desempenho deste sistema FOG IMU é o seguinte:(1) Excelente estabilidade dos ângulos de atitude(2) Erros estáticos dentro da faixa controlável(3) Forte desempenho anti-interferência, capaz de se adaptar a mudanças dinâmicas rápidasAtualmente, esse sistema está sendo utilizado em um determinado tipo de plataforma de navegação robótica, e o feedback tem sido consistente e positivo. 5. Perspectivas do Domínio de AplicaçãoO sistema FOG IMU está pronto para ser aplicado nos seguintes cenários:(1) Navegação para aeronaves não tripuladas e veículos não tripulados(2) Sistemas de medição marítima(3) Equipamentos de automação industrial(4) Controle de atitude para satélites em órbita baixa(5) Robôs inteligentes e posicionamento precisoNo futuro, lançaremos também uma versão atualizada da IMU FOG, projetada para requisitos de alta precisão, como o UF-100A. Fiquem atentos para mais novidades! UF100AIMU de precisão média baseada em giroscópio de fibra óptica  

"É apresentada uma análise aprofundada dos métodos de teste para o viés (viés zero) e o fator de escala de acelerômetros flexíveis de quartzo, incluindo técnicas especializadas como o teste de rolamento de quatro pontos e o teste de dois pontos, bem como a fórmula de cálculo para a sensibilidade à temperatura. Isso é aplicável a aplicações de alta precisão, como navegação inercial e espaçonaves." O viés (viés zero) e o fator de escala dos acelerômetros flexíveis de quartzo determinam diretamente a precisão da medição e a estabilidade a longo prazo do acelerômetro, especialmente em cenários de aplicação de alta precisão, como navegação inercial e controle de atitude. Portanto, são dois indicadores-chave de desempenho para a avaliação de acelerômetros de quartzo. A importância fundamental do viés (viés zero) reside no erro inerente do sistema do acelerômetro, que leva diretamente ao desvio fundamental de todos os resultados de medição. Por exemplo, se o viés zero for de 1 mg, o valor medido incorporará esse erro, independentemente da aceleração real. O viés zero também sofre deriva com fatores como tempo, temperatura e vibração (estabilidade do viés zero). Em sistemas de navegação inercial, a deriva do viés zero é continuamente amplificada por meio de operações de integração, resultando em erros cumulativos de posição e velocidade. As características de temperatura dos materiais de quartzo também podem causar a variação do viés zero com a temperatura (coeficiente de temperatura do viés zero), sendo necessários algoritmos de compensação de temperatura para suprimir esse efeito em aplicações de alta precisão. O fator de escala refere-se à relação proporcional entre o sinal de saída de um acelerômetro e a aceleração de entrada real. O erro no fator de escala pode levar diretamente à distorção proporcional dos resultados da medição. A estabilidade do fator de escala afeta diretamente o desempenho do sistema em ambientes de alta faixa dinâmica ou temperatura variável. Na operação de integração da aceleração em sistemas de navegação inercial, o erro do fator de escala será integrado duas vezes, amplificando ainda mais o erro de posição. Portanto, a razão pela qual o viés e o fator de escala se tornaram indicadores-chave de desempenho de acelerômetros flexíveis de quartzo é que ambos são fontes fundamentais de erro e restrições essenciais à estabilidade a longo prazo. Em aplicações de nível de sistema, o desempenho desses dois parâmetros determina diretamente se o acelerômetro pode atender aos requisitos de alta precisão e alta confiabilidade, especialmente em cenários como direção autônoma, espaçonaves, navegação submarina, etc., onde a tolerância a erros é zero. Oteste de viésO teste pode ser realizado por dois métodos: teste de rolamento de quatro pontos (posições de 0°, 90°, 180° e 270°) ou teste de dois pontos (posições de 90° e 270°). O teste do fator de escala pode ser realizado por três métodos: teste de rolagem de quatro pontos (posições de 0°, 90°, 180° e 270°), teste de dois pontos (posições de 90° e 270°) e teste de vibração. Tomando como exemplo o método de teste de rolamento de quatro pontos, este artigo explica como obter o viés e o fator de escala de um sensor de aceleração.  1.Métodos de teste para viés e fatores de escala: um)Instale o acelerômetro em uma bancada de testes específica (cabeçote indexador de múltiplos dentes).b)Inicie a bancada de testes.c)Gire a bancada de testes no sentido horário até a posição de 0°, estabilize-a e registre a saída de múltiplos conjuntos de produtos testados de acordo com a frequência de amostragem especificada. Considere a média aritmética como o resultado da medição;d)Gire a bancada de testes no sentido horário até a posição de 90°, estabilize-a e registre a saída de múltiplos conjuntos de produtos testados de acordo com a frequência de amostragem especificada. Considere a média aritmética como o resultado da medição;e)Gire a bancada de testes no sentido horário até a posição de 180°, estabilize-a e registre a saída de múltiplos conjuntos de produtos testados de acordo com a frequência de amostragem especificada. Considere a média aritmética como o resultado da medição;f)Gire a bancada de testes no sentido horário até a posição de 270°, estabilize-a e registre a saída de múltiplos conjuntos de produtos testados de acordo com a frequência de amostragem especificada. Considere a média aritmética como o resultado da medição;g)Gire a bancada de testes no sentido horário até a posição de 360°, depois no sentido anti-horário para obter os ângulos de rotação de 270°, 180°, 90° e 0°. Após a estabilização, registre a saída de múltiplos conjuntos de produtos testados de acordo com a frequência de amostragem especificada e calcule a média aritmética como resultado da medição.h)Calcule o viés e o fator de escala.do produto testado usando as seguintes fórmulas (1) e (2).K0 = -------------------------------------- (1) K1 =-------------------------------------- (2) Onde:K0 -------ViésK1 -------Fator de escala        A média total das leituras direta e inversa na posição 0°        A leitura média total da rotação para frente e para trás na posição de 90°        --- Leitura média total da rotação para frente e para trás na posição de 180°        --- Média total das leituras para rotação direta e inversa na posição de 270° 2.Método de teste para sensibilidade à temperatura de polarização e sensibilidade à temperatura do fator de escalaum)Inicie a bancada de testes.b)Calcule o viés e os fatores de escala em cada ponto de temperatura usando as fórmulas (1) e as fórmulas (2) à temperatura ambiente, à temperatura operacional limite superior especificada pelo acelerômetro e à temperatura limite inferior especificada pelo acelerômetro.c)Calcule osensibilidade à temperaturado acelerômetro usando as seguintes fórmulas (3) e (4):  ---------------------(3)onde:Sensibilidade à temperatura de polarização----Viés da temperatura limite superior do sensor----Viés da temperatura ambiente do sensor-----Desvio da temperatura limite inferior do sensorTemperatura limite superiorTemperatura ambienteTemperatura limite inferior   ---------------------(4)Onde:Sensibilidade à temperatura do fator de escalaFator de escalaFator de escala para a temperatura limite superior do sensorFator de escala da temperatura ambiente do sensorFator de escala para a temperatura limite inferior do sensorTemperatura limite superiorTemperatura ambienteTemperatura limite inferiorAC-1Acelerômetro flexível de quartzo AC-4Acelerômetro flexível de quartzo 

A bússola eletrônica (também conhecida como bússola digital) calcula a direção através da medição do campo magnético da Terra, muitas vezes sem a eficácia de um sinal de GPS ou de uma rede como complemento. Graças às suas vantagens de tamanho reduzido, baixo consumo de energia, alta precisão e miniaturização, é amplamente utilizada na medição de rumo magnético em aeronaves, embarcações e automóveis. No entanto, a bússola eletrônica apresenta algumas desvantagens inerentes: é facilmente afetada por interferências e erros de campos magnéticos externos, o que compromete a precisão das medições e limita sua aplicação. Portanto, é fundamental estudar métodos para compensar esses erros de medição. Atualmente, existem muitos métodos para compensar erros de medição. Por exemplo, o método do coeficiente de compensação visa principalmente a interferência dinâmica durante a medição, enquanto o efeito da compensação da interferência estática é pequeno e o alcance de aplicação é limitado. Outro exemplo é o método de compensação adaptativa, que exige que o sistema atinja alta precisão de compensação em casos de movimento linear ou de baixa velocidade; se o sistema girar mais rápido, a precisão da medição será bastante afetada, portanto, cenários de aplicação mais exigentes tornam esse método pouco utilizado. Atualmente, se apenas um modelo de compensação de erros for usado para compensar o erro da bússola, ele não atenderá aos requisitos do sistema de medição. Neste artigo, propõe-se um algoritmo de compensação de erros baseado na hipótese da elipse, que integra o princípio dos mínimos quadrados. O algoritmo pode realizar uma compensação eficaz para o erro de medição da bússola eletrônica e possui as características de custo computacional moderado e ampla aplicabilidade.1. Análise de erros do sistema de rumo magnéticoQuando a bússola digital é instalada no veículo para medição de rumo magnético, seu erro de medição é causado por diversos fatores, que podem ser divididos em duas categorias principais: uma causada pela própria estrutura do sistema, materiais, montagem e outros fatores, incluindo erros na bússola, na instalação e na fabricação; a outra é o erro no sinal de atitude, que, embora não pertença ao sistema de medição de rumo em si, está envolvido no cálculo dos parâmetros de rumo e também causa erro de medição. Como o erro da bússola é o mais difícil de controlar e tem a maior influência na precisão do curso, este artigo analisa principalmente o erro da bússola. A diferença da bússola é composta principalmente pela componente horizontal do campo magnético de ferro duro e pela componente horizontal do campo magnético de ferro macio do veículo. Numerosos estudos experimentais mostram que o erro causado pelo campo ferromagnético duro no veículo em movimento é um erro periódico, que pode ser expresso pela fórmula (1), e sua regra é aproximadamente uma curva senoidal; o erro causado pelo campo magnético de ferro macio pode ser expresso pela fórmula (2), e a lei varia com a mudança do campo magnético ambiental. Onde ϕi é a medida do ângulo de direção, e A, B, C, D e E são coeficientes de erro. Através da análise de erro da bússola acima, podemos ver que a bússola eletrônica total deve ser a soma algébrica dos erros acima. Portanto, combinando as fórmulas (1) e (2), encontramos a diferença total. ∆ϕ  2. Compensação de erros pelo método dos mínimos quadradosO método dos mínimos quadrados (MQ) pode ser usado para encontrar a função que melhor se ajusta aos dados, minimizando a soma dos quadrados dos erros. É fácil obter dados desconhecidos e minimizar a soma dos quadrados dos erros entre eles e os dados reais. O método dos mínimos quadrados também pode ser usado para ajuste de curvas e é frequentemente empregado na otimização de dados. O método dos mínimos quadrados otimiza o ajuste dos dados em termos de variância quadrática mínima. Trata-se de um método de otimização matemática que compensa o erro causado pela interferência do campo magnético do ambiente externo. Em circunstâncias normais, o erro de medição apresenta certa periodicidade; um método de ajuste mais adequado pode ser o método da função trigonométrica, baseado no modelo matemático da função de Fourier, e posteriormente corrigido de acordo com os parâmetros de direção fornecidos pela bússola padrão. A seguir, uma breve introdução aos princípios básicos dos mínimos quadrados. Quando é necessário determinar a correspondência entre duas variáveis ​​y e x com base em observações, assumindo que elas sejam lineares, y no instante t pode ser expresso como: Onde H1, H2, ..., Hn são n parâmetros desconhecidos a serem determinados, x1(t), x2(t), ..., xt(t) são funções determinísticas conhecidas, como as funções seno e cosseno de t. Suponhamos que, nos instantes t1, t2, ..., tn, sejam feitas m medições de y e x, com o objetivo de estimar os valores das variáveis ​​y e x1(t), x2(t), ..., xt(t). Então, a fórmula (4) pode ser expressa na forma matricial: Y = X * H Utilizando o método dos mínimos quadrados, as estimativas dos mínimos quadrados dos coeficientes de erro A, B, C, D e E mostradas na fórmula (3) são obtidas a partir da medição conhecida do ângulo de azimute. ϕi e erro de ângulo de azimute ∆ϕOs passos específicos para o cálculo são os seguintes: ① O método de medição de erro em oito posições foi adotado. Levando em consideração o número de amostras, a quantidade de cálculos de dados e a precisão da medição, oito pontos com o mesmo intervalo angular dentro da faixa de ângulo de direção de 360°, como 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° e 315°, foram selecionados para realizar o teste de erro de direção, obtendo-se 8 conjuntos de dados. ② Os coeficientes de erro A, B, C, D e E são obtidos de acordo com o princípio dos mínimos quadrados. Através da análise anterior, quando os coeficientes de erro A, B, C, D e E são calculados pelo método dos mínimos quadrados, o curso real do portador após a correção do erro pode ser calculado pela fórmula de cálculo, e a pesquisa e análise específicas não serão realizadas aqui. 3. ResumoA Micro-Magic é especializada em produtos de navegação. Além do método de compensação de erros mínimos, oferece compensação de erros por correção de anomalias elípticas e outros métodos. Durante o processo de pesquisa e desenvolvimento da bússola eletrônica, a empresa aprimorou gradualmente sua tecnologia e consolidou sua base teórica. Além da otimização contínua da precisão na localização do norte, nossos produtos incluem compensação de inclinação e outras funções. Se você se interessou por nossos produtos, convidamos você a conhecer nossa bússola digital 2D de baixo custo C9-C e a bússola 40.° Compensação de inclinação - bússola digital 3D C90-B e outros, você pode entrar em contato com nossa equipe profissional e técnica a qualquer momento.C9-ABússola eletrônica tridimensional de alta precisão com tecnologia avançada de compensação 3D.C9-BBússola eletrônica bidimensional (2D) Modbus RTU para veículos aéreos não tripuladosC9-CBússola eletrônica bidimensional (2D) de alta precisão com placa de circuito única, capaz de medir ângulos de azimute de 0 a 360 graus.C9-DBússola eletrônica bidimensional (2D) de alta precisão com placa de circuito única para medição de ângulos de azimute de 0 a 360 graus.  

  A bússola eletrônica possui vantagens exclusivas: seu tamanho reduzido e peso leve, a aquisição e o cálculo do azimute são realizados em tempo real, e o sinal digital de saída facilita e agiliza o uso posterior. Atualmente, a tecnologia de sensores para bússolas digitais está relativamente madura, oferecendo vantagens em termos de precisão de medição e custo de fabricação. Com a ampla utilização da bússola digital na prática, há uma grande demanda por produtos de bússola eletrônica de alta precisão e baixo custo, adequados para a produção em larga escala.  Na sociedade atual, o projeto e a pesquisa de instrumentos de navegação e orientação possuem grande valor e importância. Com a expansão da exploração humana no espaço, a manutenção da estabilidade, o rastreamento e outras funções de satélites artificiais, ônibus espaciais, sistemas de mísseis e diversas plataformas dependem do suporte da tecnologia de navegação e orientação e de dispositivos correspondentes de ajuste de atitude. Em suma, a obtenção de informações de orientação e o controle de atitude correspondente desempenham um papel fundamental em diversas pesquisas científicas e aplicações de engenharia. Considerando a característica de que o campo geomagnético varia pouco em um determinado intervalo de tempo, pode-se presumir que a informação geomagnética em um mesmo local se mantém constante por um curto período, e que informações de azimute, como o ângulo de direção e o ângulo de atitude, podem ser calculadas pela bússola eletrônica a partir das informações de intensidade geomagnética medidas. 1. As principais características do campo geomagnético Como grandeza física fundamental da Terra, o campo geomagnético tem um efeito direto sobre as características físicas das substâncias elétricas e magnéticas no ambiente terrestre. As características do campo vetorial magnético da Terra fornecem um sistema de coordenadas básico para informações de azimute, e a navegação por meio de informações geomagnéticas é estável e confiável, sem necessidade de receber informações externas, além de apresentar boa capacidade de ocultação. O campo geomagnético é gerado pela própria estrutura da Terra. Existem muitos elementos e substâncias magnéticas no interior da Terra, que produzem elétrons livres sob a influência do ambiente extremo em seu interior. Esses elétrons livres levam ao aumento da condutividade entre o núcleo interno e o núcleo externo da Terra, resultando no fluxo e movimento de elétrons livres entre as diferentes camadas. Isso faz com que a Terra, como um todo, possua um campo magnético estável em nível macroscópico, equivalente a um dipolo magnético com um campo magnético constante existente no centro da Terra, resultando na formação dos polos magnéticos norte e sul. A Figura 1 mostra o diagrama esquemático da distribuição do campo magnético da Terra.A unidade de intensidade de indução magnética é o Tesla (T), que corresponde ao Gaussiano (Gs) em unidades Gaussianas, e a relação correspondente entre as duas é 1 T = 10⁻⁴ Gs. A unidade de intensidade de campo magnético é o A/m, e a unidade de intensidade de campo magnético é o Oe (Oe) em unidades Gaussianas, e a relação correspondente entre as duas é 1 A/m = 4.π*10-3Oe O campo magnético da Terra pode ser classificado em campo geomagnético básico, campo geomagnético variável e campo geomagnético anômalo, de acordo com o grau de estabilidade. O campo magnético básico abrange a maior parte do campo magnético, representando mais de 90% do campo magnético total da Terra. O campo geomagnético básico também pode ser dividido em campo magnético induzido por dipolo e campo magnético não induzido por dipolo. O efeito induzido por dipolo é o principal, originando-se do movimento de circulação de ferro e níquel em ambientes de alta temperatura e alta pressão. Já o campo não induzido por dipolo é gerado principalmente pelo efeito de autoexcitação. O próprio campo geomagnético básico também varia, mas o período de variação é muito longo, de modo que o campo magnético da Terra como um todo pode ser considerado estável. O campo eletromagnético variável é gerado na ionosfera e na magnetosfera da Terra, e a perturbação do campo magnético está principalmente relacionada às variações solares. O campo eletromagnético variável pode ser dividido em variação estável e variação por interferência. Alterações silenciosas ocorrem no calendário solar ou lunar e são causadas principalmente pela radiação eletromagnética solar ou pela radiação de partículas. O fenômeno da tempestade magnética é a interferência geomagnética em grande escala, cujo principal efeito é a forte alteração da componente vetorial terrestre do campo geomagnético. O campo geomagnético anormal provém das propriedades ferromagnéticas de materiais ferromagnéticos e pode ser considerado como a adição vetorial constante ao campo geomagnético estável. 2. Análise de erros da bússola eletrônica O desvio da bússola eletrônica, também conhecido como desvio da bússola, é o erro nos resultados da medição causado pela interferência ferromagnética no ambiente próximo durante o funcionamento da bússola. O desvio entre os resultados da medição e o valor real pode chegar a dezenas de graus sem a devida compensação, o que ocorre porque a intensidade do campo magnético terrestre é fraca, de apenas 0,5 a 0,6 gauss. Portanto, os resultados da medição da bússola digital são muito suscetíveis à interferência causada por fatores ferromagnéticos ambientais, tornando a bússola a principal fonte de erro das bússolas eletrônicas. A bússola também pode ser dividida em interferência de ferro duro e interferência de ferro mole. A interferência de ferro duro é causada por objetos magnéticos permanentes ou objetos magnetizados. Quando um material magnético permanente está sob a influência de um campo magnético externo, seu momento magnético total deixa de ser zero, apresentando magnetismo. A intensidade do campo magnético gerado por ele pode ser considerada constante e inalterada em um determinado intervalo de tempo, e esse material magnético permanente ainda mantém uma intensidade de campo magnético residual relativamente estável após o efeito da magnetização, mesmo depois que a ação do campo magnético externo é removida. Em resumo, a posição e a intensidade do efeito de interferência na bússola podem ser consideradas como um efeito estabilizador fixo e constante, e os meios de compensação para ele são relativamente fáceis de implementar. Resumo  A Micro-Magic fornece ferramentas e suporte técnico para projetos aeroespaciais, de mineração, perfuração e outras áreas da engenharia. A atual série de bússolas eletrônicas, C9000-A, C9000-B, C9000-C, C9000-D e outros produtos, possui função de compensação magnética (para campos magnéticos suaves e duros), desempenhando um papel importante na melhoria da precisão da localização do norte. Para obter mais informações sobre bússolas digitais, entre em contato com nossos especialistas.C9000-ASensor de bússola magnética com compensação de inclinação, medidor de ângulo de guinada e direção magnética de 3 eixos.C9000-BBússola eletrônica 3D de alta precisão para todas as direções, utilizando algoritmos avançados de calibração para ferro duro e macio com saída digital.C9000-CBússola Fluxgate, Bússola Giroscópica Compensada, Bússola de 6 Eixos, Sensor Eletrônico de Direção de GuinadaC9000-DSensor de direção de alto desempenho para determinação do azimute de torres de antenas. Sensor de ângulo de azimute de baixo custo para medição do ângulo de direção da torre. 

Pontos-chave ProdutoBússola eletrônica (C9000-B e outras variantes)Características:• Utiliza sensores magneto-resistivos tridimensionais para medição do campo geomagnético• Incorpora um acelerômetro para estabilidade estática e compensação de inclinação.• Utiliza o algoritmo de filtragem de Kalman para redução de ruído e estimativa de estado ideal.• Fornece sinal de saída digital para integração direta com sistemas de controle.Vantagens:• Alta precisão e estabilidade, adequadas para ambientes dinâmicos• Baixo consumo de energia, tamanho compacto e leveza• Antivibração e estabilização, ideal para aviação, robótica, veículos autônomos e sistemas de navegação.• Capaz de compensar interferências magnéticas duras e suaves• Pode ser integrado em circuitos de controle para aplicações como navegação autônoma ou manutenção de equipamentos.Bússolas eletrônicas, também chamadas de bússolas digitais, são um método que utiliza o campo magnético da Terra para determinar o Polo Norte e têm sido amplamente utilizadas como instrumentos de navegação ou sensores de orientação. Na antiguidade, eram chamadas simplesmente de bússolas, e o sensor de magnetoresistência, produzido pela moderna tecnologia de processamento avançada, contribuiu significativamente para a digitalização da bússola. Atualmente, as bússolas eletrônicas são geralmente fabricadas a partir de chips, como sensores de magnetoresistência ou fluxgates. Elas podem ser utilizadas em medições horizontais e verticais de furos, exploração subaquática, navegação aérea, pesquisa científica, educação e treinamento, posicionamento em edifícios, manutenção de equipamentos, sistemas de navegação e outras áreas. Em comparação com as bússolas tradicionais de ponteiro e estrutura de balanço, a bússola digital apresenta baixo consumo de energia, tamanho reduzido, leveza, alta precisão e miniaturização. Seu sinal de saída pode ser exibido digitalmente por meio de processamento. Ela pode ser usada não apenas para apontar, mas também para enviar o sinal digital diretamente ao leme automático, controlando a operação da embarcação. Atualmente, a bússola magnética digital de três eixos com resistência magnética strapdown é amplamente utilizada. Esse tipo de bússola possui as vantagens de ser resistente a vibrações e oscilações, alta precisão de rumo, compensação eletrônica para interferências e pode ser integrada ao circuito de controle para enlace de dados, sendo, portanto, amplamente utilizada em aviação, aeroespacial, robótica, navegação, navegação autônoma de veículos e outras áreas. 1. A constituição de uma bússola eletrônicaA bússola eletrônica tridimensional C9000-B é composta por um sensor de relutância tridimensional, um sensor de inclinação e um microcontrolador (MCU). O sensor magneto-resistivo 3D é utilizado para medir o campo magnético terrestre, e o sensor de inclinação é utilizado para compensar o estado não horizontal do magnetômetro. O MCU processa os sinais dos magnetômetros e sensores de inclinação, bem como a saída de dados e a compensação de ferro mole e ferro duro. O magnetômetro é baseado em três sensores magneto-resistivos verticais; cada sensor axial detecta a intensidade do campo geomagnético nessa direção.  O sensor na direção frontal, denominado direção x, detecta o valor vetorial do campo geomagnético na direção x, e o sensor na direção direita, ou direção y, detecta o valor vetorial do campo geomagnético na direção y. Os sensores na direção vertical, ou direção z, detectam o valor vetorial do campo magnético da Terra na direção z. A sensibilidade dos sensores em cada direção foi ajustada para o ponto ideal com base no vetor componente do campo geomagnético nessa direção, apresentando uma sensibilidade transversal muito baixa. O sinal de saída analógico gerado pelo sensor é amplificado e enviado ao microcontrolador para processamento. 2. A seguir, são apresentados os componentes de hardware e os princípios de funcionamento.1) Magnetômetro: Como o campo geomagnético é um vetor, em determinado ponto, esse vetor pode ser decomposto em duas componentes paralelas ao nível local e uma componente perpendicular ao nível local. Portanto, se você mantiver o módulo da bússola paralelo ao nível local, os três eixos do magnetômetro corresponderão a essas três componentes. Atualmente, o módulo está paralelo ao plano horizontal devido à compensação angular, e o ângulo de rumo é calculado a partir dos dados compensados. 2) Acelerômetro: A aceleração pode ser calculada a partir dos dados dos três eixos, o que apresenta vantagens em termos de estabilidade estática. 3) O filtro de Kalman é um algoritmo que estima de forma ótima o estado de um sistema utilizando a equação de estado linear do sistema e observando os dados de entrada e saída do sistema. Como os dados de observação incluem os efeitos de ruído e interferência no sistema, a estimativa ótima também pode ser considerada um processo de filtragem. Em radares, por exemplo, o objetivo é rastrear um alvo, mas as medições da posição, velocidade e aceleração do alvo geralmente apresentam ruído constante. O filtro de Kalman utiliza as informações dinâmicas do alvo, tenta remover a influência do ruído e obtém uma boa estimativa da posição do alvo. Essa estimativa pode ser da localização atual do alvo (filtragem), da localização futura (previsão) ou da localização passada (interpolação ou suavização). ResumoAlém da bússola eletrônica de três eixos, a Micro-Magic oferece uma ampla variedade de bússolas eletrônicas, como a bússola eletrônica de dois eixos de baixo custo C9000-B e a bússola eletrônica de dois eixos de alta precisão C9000-D, entre outras. Todas foram rigorosamente testadas e fornecem dados de direção precisos mesmo em ambientes extremamente adversos. Se você precisar de uma bússola digital, entre em contato conosco.C9000-BBússola eletrônica 3D de alta precisão para todas as direções, utilizando algoritmos avançados de calibração para ferro duro e macio com saída digital. C9000-DSensor de direção de alto desempenho para determinação do azimute de torres de antenas. Sensor de ângulo de azimute de baixo custo para medição do ângulo de direção da torre. 

Pontos-chaveProduto: Compensação de sensor magnético duplo para bússola eletrônicaCaracterísticas:• Compensa a interferência de campo magnético variável• Utiliza sensores magnéticos duplos para uma calibração simples e econômica.Vantagens:• Alta tolerância a falhas e baixo esforço de coleta de dados• Adequado para plataformas com restrições de espaço e orçamento.• Proporciona maior precisão de direção em ambientes dinâmicosA bússola eletrônica pode reduzir significativamente a interferência do campo magnético inerente ao ambiente por meio de calibração e indicar com precisão o ângulo de azimute, mas é incapaz de alterar a interferência do campo magnético. Durante o uso da bússola eletrônica, deve-se evitar ao máximo a proximidade de objetos de ferro e substâncias magnéticas. No entanto, algumas plataformas de bússola eletrônica apresentam interferência de campo magnético variável interna, que se move juntamente com a bússola digital. Esse tipo de fonte de interferência tem a característica de posição relativa fixa e campo magnético variável. Atualmente, existem três abordagens técnicas comuns: ① interromper temporariamente a variação do campo magnético ou utilizar materiais de blindagem magnética para isolar a interferência; ② Encontrar uma nova maneira de utilizar sistemas duplos de GPS e AHRS para indicar o ângulo de azimute e evitar a interferência do campo magnético variável; ③ Medir a influência da fonte de interferência do campo magnético variável no campo magnético circundante e, em seguida, compensar o azimute da bússola digital de acordo com a variação do campo magnético. Em alguns casos, não é possível blindar a interferência do campo magnético variável e, devido às limitações da plataforma de carga, não é possível utilizar sistemas duplos de GPS e AHRS, que são caros, pesados ​​e exigem muito espaço. Nesses casos, a terceira abordagem técnica torna-se a única solução viável. 1. O campo magnético variável interfere com leis importantes. O aço magnético e a bússola digital são fixados nas posições correspondentes da ferramenta de teste, e o sensor de relutância e o sensor Hall de grande alcance são selecionados para teste, respectivamente. O sensor magnético é posicionado em diferentes locais na ferramenta, e as leituras da bússola eletrônica e do sensor magnético, sem o aço magnético e sob diferentes orientações do aço magnético, são registradas para comparação e análise. Assume-se que Gaço magnéticoA variação na leitura de um determinado eixo do sensor magnético causada pela mudança na posição do aço magnético, ou seja, a leitura do sensor magnético quando o aço magnético está presente menos a leitura do sensor magnético quando o aço magnético está ausente, representa a influência do aço magnético no campo magnético onde o sensor está localizado. Através de inúmeros experimentos e análises, constatou-se que, em uma determinada área, quando o sensor magnético é posicionado ao longo da linha do campo magnético virtual formada pelo aço magnético, as seguintes leis importantes se aplicam: (1) Gaço magnéticodiminui rapidamente com o aumento da distância. Por exemplo, a 1 cm do aço magnético, Gaço magnéticoA variação é de aproximadamente ±200000 a 10 cm, ±1500 a 20 cm, ±200 a 30 cm e ±30 a 40 cm. As leituras magnéticas no local do teste foram ligeiramente inferiores a ±300. (2) Quando a ferramenta de teste está voltada para direções diferentes, o Gaço magnéticoé um valor fixo. A Figura 1 mostra a regra de variação de G.aço magnéticoA uma distância de 10 cm do aço magnético, o eixo horizontal mostra a orientação do aço magnético de grau N, que é dividido em 8 direções. Pode-se observar que quatro direções da curva basicamente coincidem. Os outros dois eixos do sensor magnético também estão totalmente em conformidade com essa lei.2. Compensação de sensor magnético duplo De acordo com as três regras acima, e sem considerar a interferência de outras partes da plataforma, propõe-se um método de teste e compensação baseado em sensores magnéticos duplos, que pode medir eficazmente a influência da mudança de atitude do aço magnético no campo magnético na posição da bússola digital. Posicione um sensor magnético A, numerado como B, próximo ao fluxo magnético da bússola digital (a leitura do sensor magnético triaxial da bússola eletrônica também pode ser usada, ou seja, a bússola digital como sensor magnético A e o sensor B), e outro sensor magnético, numerado como A, é posicionado de acordo com a relação acima e de forma fácil de instalar na plataforma, mantendo os sensores magnéticos A e B e os três eixos da bússola digital na mesma direção. Suponha que a saída de um eixo do sensor magnético no experimento seja G = Gchão+Gaço magnético+ Ginterferência Gchãoe Ginterferênciasão os componentes geomagnéticos e os componentes de interferência ambiental deste eixo, respectivamente. Devido à proximidade entre os dois sensores magnéticos, na ausência de forte interferência magnética externa, pode-se obter: Ginterferência A≈Ginterferência B，Gchão A=Gsolo B Onde, GAe GBsão as leituras do mesmo eixo nos sensores magnéticos A e B. Quando a posição dos sensores magnéticos A e B é fixa, a razão k da sua variação pode ser obtida com um valor constante. Portanto, a componente de influência causada pela mudança de posição do aço magnético no sensor magnético B, ou seja, na bússola eletrônica, pode ser facilmente obtida de acordo com a fórmula acima. As descobertas experimentais e o raciocínio acima fornecem uma nova maneira de pensar, utilizando dois sensores magnéticos pequenos e baratos para calcular as mudanças no campo magnético próximo à bússola digital causadas pelas mudanças de atitude do aço magnético de uma forma excepcionalmente simples. Em seguida, basta estudar a relação entre essa variação e o deslocamento azimutal da bússola digital. Não é necessário calcular a atitude do aço magnético de acordo com a mudança do campo magnético próximo a ele, nem estudar a complexa relação de mapeamento entre a atitude do aço magnético e o deslocamento azimutal da bússola digital quando a plataforma está em diferentes ângulos de azimute, inclinação e rotação, o que simplifica bastante o processo de cálculo. A carga de trabalho de coleta de dados é significativamente reduzida. Resumo Neste artigo, propõe-se um método de calibração e compensação de sensor magnético duplo baseado na relação proporcional da posição específica para fontes de interferência de campo magnético variável fixo. Este método apresenta diversas vantagens, como operação de aquisição simples, baixo custo, facilidade de uso e alta tolerância a falhas. Ele oferece uma nova perspectiva para a calibração e compensação de fontes de interferência de campo variável. Atualmente, dispomos de uma ampla gama de bússolas digitais, como a bússola digital 3D de atitude completa com saída digital C90-A, a bússola eletrônica de alta precisão C90-B e a bússola eletrônica de baixo custo C90-C.C90-ABússola eletrônica Fluxgate com sensor de baixo custoC90-BAlgoritmo de calibração magnética rígida/mole, bússola eletrônica selada integrada com sensor fluxgate de 3 eixosC90-CPlaca de circuito único com bússola eletrônica 3D de saída digital de atitude completa para binóculos de imagem térmica.

Pontos-chaveProduto: Sensor de inclinação sem fio para medição da deflexão de aerofóliosCaracterísticas:Modelo de erro biaxial aprimorado para deflexão ativa de aerofólioExibição sem fio em tempo real (dados, curvas, modelos 3D)Alta precisão (10 Hz)Calibração automatizada para superfícies não paralelasVantagens:Alta precisão e eficiência para testes de deflexão de asasInstalação e operação simplificadas com configuração sem fio.Ideal para grandes linhas de montagem de aeronaves, otimizando o fluxo de trabalho e reduzindo a mão de obra.Com base no princípio de medição do sensor de inclinação, considerando os erros do sistema de sensores, de operação e de instalação, e utilizando o modelo de análise de erro de ângulo espacial existente, aprimoramos o modelo de erro de medição biaxial do ângulo espacial para situações de deflexão de aerofólios em movimento em torno do eixo horizontal, e melhoramos o método de calibração de acordo com as condições de operação. Utilizando transmissão sem fio como método de comunicação, construímos um sistema completo de teste de deflexão de asa em movimento, capaz de exibir as informações angulares da asa em tempo real por meio de recursos visuais como dados, curvas e modelos tridimensionais. A precisão da medição do ângulo de deflexão é inferior a 0,05° e a frequência de aquisição é superior a 10 Hz, atendendo aos requisitos de medição reais.A fabricação moderna de aeronaves adota principalmente a tecnologia de montagem modular. Na linha de montagem, todos os componentes da aeronave passam por processos de fabricação modular, teste de instalação e montagem de equipamentos, e, finalmente, as grandes peças são acopladas na linha de produção pulsada de montagem final para formar a aeronave completa. Em aeronaves de grande porte, existem muitos tipos e quantidades de perfis aerodinâmicos móveis, requisitos de alta precisão, diversos elos de controle e coordenação, grande volume de trabalho de fabricação e ajuste, além de processos complexos de instalação e ajuste.A detecção do ângulo de deflexão é uma parte importante do teste de montagem de asas modulares. Existem muitos tipos e estruturas complexas na superfície do leme de certos modelos-chave, e a instalação de sensores de inclinação pelo método tradicional de detecção do ângulo de deflexão da asa é trabalhosa, requer diversos dispositivos mecânicos e a operação é demorada e árdua. Com a crescente demanda por diversos tipos de aeronaves de alto desempenho, as tarefas de fabricação dos fabricantes de aeronaves estão aumentando, e a linha de produção precisa de um sistema operacional de inspeção automática de asas móveis preciso, rápido e em tempo real, que possa refletir o processo de produção em tempo real para melhorar a eficiência da linha de produção e, consequentemente, aumentar a produção de aeronaves.Atualmente, os métodos mais comuns para detectar o ângulo de deflexão do aerofólio em movimento incluem medição inercial, detecção por rastreador a laser, detecção visual, detecção por coordenadas, detecção por múltiplos teodolitos, detecção indireta por sensores de deslocamento linear ou angular, transferidor mecânico, etc. Os métodos são variados, mas todos apresentam certas limitações. Portanto, muitos estudos têm combinado os métodos acima para melhorar a precisão e a aplicabilidade da medição. O método de medição inercial baseado em sensor de inclinação é relativamente portátil, e a precisão e a eficiência da medição atendem às necessidades práticas. Assim, optamos por este método para testar a deflexão do aerofólio em movimento.Projeto e implementação do sistema(1) Um modelo de erro de medição biaxial é proposto para o cenário de deflexão do aerofólio ativo em torno do eixo horizontal. Considerando as condições reais de operação da deflexão do aerofólio ativo, uma nova variável de erro é introduzida para aprimorar o algoritmo de calibração, de modo que o algoritmo de calibração do sensor de inclinação possa se adaptar às condições especiais de operação da superfície de montagem não paralela. A precisão da saída do ângulo do sensor calibrado é aprimorada e o erro fica dentro da faixa permitida, o que atende aos requisitos de teste de alta precisão do ângulo da superfície móvel da asa.(2) Concluir o projeto e a implementação de um sistema de teste de deflexão ativa de asa de aeronave de grande porte baseado em protocolo de comunicação sem fio e a verificação em campo de que ele pode atingir os objetivos da missão. Comparado com o sistema anterior, a instalação de hardware do sistema não requer a conexão de cabos de comunicação e a operação é simples. O trabalho de calibração pode ser concluído automaticamente por meio de controle de software, e a precisão e o desempenho em tempo real da transmissão de dados na rede sem fio também podem ser garantidos, o que pode melhorar significativamente a eficiência do trabalho de teste de deflexão ativa de asa em campo.(3) Apenas erros de instalação foram considerados na análise do modelo de medição do ângulo espacial. Na verdade, existe um acoplamento entre todos os tipos de erros. Em pesquisas subsequentes, podemos tentar identificar todos os tipos de erros do sistema como um todo para melhorar a precisão da medição do modelo de calibração.Resumo Os dois sensores de inclinação sem fio mais populares da Micro-Magic, o T7000-I-Modbus, podem atingir uma precisão de 0,001.°, resolução 0,0005°, T7000-K-Modbus precisão moderada 0,1°, resolução 0,01°Você pode escolher de acordo com suas necessidades. Se estiver interessado em nossos sensores de inclinação sem fio, entre em contato conosco. T7000-ISeja qual for a sua necessidade, a CARESTONE está ao seu lado. T7000-KSeja qual for a sua necessidade, a CARESTONE está ao seu lado.