APLICAÇÕES

O posicionamento em tempo real com precisão centimétrica é crucial em áreas como direção autônoma, agricultura de precisão e levantamentos com drones. O sistema GNSS/INS de antena dupla I3700 da Micro-Magic aprimora a tecnologia RTK ao superar limitações como a oclusão de sinal, permitindo uma navegação precisa e confiável em ambientes complexos. Este sistema impulsiona aplicações de última geração com posicionamento robusto.Em áreas impulsionadas pela tecnologia digital, como direção autônoma, agricultura de precisão e levantamentos com drones, o posicionamento em tempo real com precisão centimétrica tornou-se um requisito fundamental. A tecnologia RTK (Cinemática em Tempo Real) reduz os erros de posicionamento do GPS tradicional de metros para centímetros por meio da colaboração entre a estação base e o receptor móvel. O surgimento do Sistema Integrado de Navegação GNSS/INS de Alto Desempenho com Antena Dupla I3700 da Micro-Magic aprimora a adaptabilidade e a confiabilidade do RTK, inaugurando uma nova era de posicionamento de alta precisão.I. Principais avanços da tecnologia RTKO sistema RTK alcança posicionamento preciso através da colaboração entre a estação base e o veículo explorador (rover):Estação base: posicionada em coordenadas conhecidas, calcula em tempo real os erros do sinal de satélite (por exemplo, atraso atmosférico, deriva do relógio).Rover: Recebe dados de correção de erros da estação base e os combina com suas próprias observações para um posicionamento com precisão centimétrica.Desempenho em tempo real: Transmissão de dados via protocolos 4G/NTRIP com

Descubra as 5 principais vantagens da tecnologia MEMS GNSS/INS, incluindo custo-benefício, design leve e alta precisão. Ideal para drones, aviação e topografia. Na tecnologia de navegação moderna, o MEMS GNSS/INS (Sistema Global de Navegação por Satélite/Sistema de Navegação Inercial Microeletromecânico) tornou-se gradualmente a solução preferida em inúmeras áreas de aplicação devido às suas vantagens exclusivas. Seja para levantamentos marítimos, medições terrestres ou navegação para veículos aéreos não tripulados (VANTs), robôs ou helicópteros, o MEMS GNSS/INS oferece desempenho excepcional. Hoje, vamos falar sobre suas cinco principais vantagens. I. O que é MEMS GNSS/INS?O MEMS GNSS/INS é uma tecnologia que integra o sistema de navegação inercial MEMS (MINS) com o sistema global de navegação por satélite (GNSS). Combinando as vantagens de ambos, ele pode fornecer informações de alta precisão de posição (Position), velocidade (Velocity) e atitude (Attitude), abreviadas como PVA.GNSS: Fornece informações de posição absoluta por meio de sinais de satélite, mas é suscetível a interferências ou interrupções desses sinais.INS: Baseado em sensores inerciais, ele pode fornecer dados de movimento continuamente, mas apresenta o problema de acúmulo de erros. A complementaridade entre os dois permite que o sistema integrado não só suprima a deriva da navegação inercial, mas também compense a instabilidade dos sinais GNSS, alcançando assim uma navegação de alta precisão tanto a curto como a longo prazo. II. Análise das cinco principais vantagens1. Alta relação custo-benefícioA fabricação de dispositivos MEMS adota a tecnologia de produção em larga escala da indústria de semicondutores, o que reduz significativamente o custo de produção. Comparado com sistemas de navegação inercial tradicionais, como giroscópios de fibra óptica (FOG), o preço do GNSS/INS MEMS é mais acessível e adequado para uma gama mais ampla de aplicações na aviação e em outros campos. 2. Leve e portátilA principal característica da tecnologia MEMS é a miniaturização, com seu tamanho tipicamente medido em micrômetros. Esse tamanho compacto a torna uma escolha ideal para dispositivos com espaço limitado, como drones ou pequenas aeronaves. O design leve não só reduz a carga total, como também aumenta a eficiência de combustível e o desempenho de voo. 3. Instalação flexívelA compacidade do GNSS/INS MEMS permite sua adaptação a diversas posições de instalação, seja fixado na asa, fuselagem ou outros espaços confinados, e sua fácil integração. Essa flexibilidade proporciona mais possibilidades para o projeto de sistemas aviônicos modernos e equipamentos de automação. 4. Design de baixo consumo de energiaO avanço da tecnologia MEMS reduziu significativamente o consumo de energia. Através da otimização dos ciclos de alimentação e dos modos de baixo consumo, o consumo energético dos sistemas GNSS/INS MEMS é muito menor do que o dos sistemas de navegação inercial tradicionais. Para dispositivos alimentados por baterias (como drones), isso significa maior tempo de missão e menos necessidade de recarga, aumentando significativamente a eficiência operacional. 5. A integração do GNSS aumenta a precisão.Os sistemas de navegação inercial (INS) MEMS simples só conseguem calcular a trajetória de movimento com base em posições relativas, enquanto o GNSS fornece posicionamento absoluto. A combinação dos dois não só compensa as deficiências um do outro, como também corrige os erros acumulados do INS MEMS por meio de algoritmos de filtragem, resultando em uma navegação de maior precisão. III. Solução excepcional: Micro-Magic MEMS INSComo líder em tecnologia de navegação inercial, a Micro-Magic lançou três produtos INS MEMS com assistência GNSS, com diferentes níveis de precisão, atendendo às necessidades de aplicações topográficas, táticas e industriais. Dentre eles, o produto IF3500, de nível topográfico, destaca-se particularmente:Estabilidade de polarização zero: 0,06°/horaPrecisão da medição de elevação: 5 cm ou 1%Acelerômetro MEMS de alta precisão, com alcance de ±10g e instabilidade de polarização zero. < 30µg Este produto proporciona uma integração perfeita entre GNSS e INS, fornecendo não apenas informações de navegação de alta precisão a curto prazo, mas também corrigindo erros a longo prazo utilizando GNSS. É a escolha ideal para diversas aplicações de alta precisão. 四、ConclusãoO GNSS/INS MEMS, com suas características de baixo custo, leveza, instalação flexível, baixo consumo de energia e alta precisão, está redefinindo a tecnologia de navegação moderna. Ele pode agregar valor significativo aos usuários em áreas como aviação, topografia e automação. Se você busca uma solução de navegação eficiente e confiável, o GNSS/INS MEMS certamente merece ser considerado!IF3600Seja qual for a sua necessidade, a Micro-Magic está ao seu lado.IF3500Seja qual for a sua necessidade, a Micro-Magic está ao seu lado.IF3700Seja qual for a sua necessidade, a Micro-Magic está ao seu lado. 

Pontos-chaveProduto: Inversor MEMS com auxílio de GNSS I3500Principais características:Componentes: IMU MEMS de baixo custo, módulo de posicionamento por satélite com antena dupla, magnetômetros e barômetro.Função: Fornece dados de navegação de alta precisão, mantendo o desempenho durante interrupções do GNSS.Aplicações: Adequado para drones, navegação autônoma, levantamento topográfico e análise de movimento.Navegação inercial: Combina medições inerciais para o cálculo de posição, velocidade e atitude.Conclusão: O I3500 exemplifica a integração de sistemas de navegação inercial MEMS e GNSS, aprimorando a confiabilidade e a precisão da navegação em diversos setores. A navegação integrada MINS/GNSS refere-se à fusão de informações provenientes tanto do MINS (Sistema de Infraestrutura Mecânica e Eletrônica) quanto do GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite). Essa integração combina os pontos fortes de ambos os sistemas para que se complementem e alcancem resultados precisos de PVA (Posição, Velocidade e Atitude).Classificação de sistemas de navegação inercial MEMSApós mais de 30 anos de desenvolvimento, a tecnologia inercial MEMS avançou rapidamente e encontrou ampla aplicação. Diversos dispositivos inerciais MEMS práticos e sistemas de navegação inercial MEMS (INS) surgiram, sendo amplamente utilizados em áreas como as indústrias aeroespacial, marítima e automotiva. Giroscópios MEMS de nível tático (com estabilidade de polarização de 0,1°/h a 10°/h, 1σ) e acelerômetros MEMS de alta precisão (com estabilidade de polarização de 10⁻⁵g a 10⁻⁶g, 1σ) marcaram a entrada dos sistemas de navegação inercial MEMS de nível tático na fase de aplicação prática.De forma geral, os sistemas inerciais MEMS podem ser classificados em três níveis: Conjunto de Sensores Inerciais (ISA), Unidade de Medição Inercial (IMU) e Sistema de Navegação Inercial (INS), conforme ilustrado na Figura 1.Figura 1. Três níveis de memórias em (2)ISA MEMS: Composta exclusivamente por três giroscópios MEMS e três acelerômetros MEMS, ela não possui a capacidade de operar de forma independente.IMU MEMS: Baseia-se na arquitetura MEMS adicionando conversores A/D, chips de processamento matemático e programas específicos, permitindo que ela colete e processe informações inerciais de forma independente.Sistema de Inversão de Navegação MEMS (INS MEMS): Expande ainda mais o conceito do Sistema de Inversão de Medição MEMS (IMU MEMS) ao incorporar transformação de coordenadas, processos de filtragem e módulos auxiliares, que normalmente incluem magnetômetros e placas receptoras GNSS. Sensores auxiliares como magnetômetros são particularmente importantes para auxiliar no alinhamento do INS MEMS e aprimorar seu desempenho.Os três novos modelos de MEMS INS (Micro-Magic Inc-Mechanical System Inertial Navigation System) lançados pela Ericco, mostrados na imagem abaixo, são adequados para aplicações em drones, gravadores de voo, veículos não tripulados inteligentes, posicionamento e orientação de leitos rodoviários, detecção de canais, veículos de superfície não tripulados e veículos subaquáticos.Figura 2. Os três novos modelos de MEMS Ins da Ericco.Como funciona o sistema de navegação inercial MEMS auxiliado por GNSSO GNSS fornece aos usuários informações de posição e tempo absolutas de alta precisão em qualquer condição climática, enquanto os sistemas de navegação inercial (INS) oferecem alta resolução de curto prazo e grande autonomia. Suas características complementares aprimoram o desempenho geral: o INS pode aproveitar sua alta precisão de curto prazo para fornecer ao GNSS informações de navegação mais contínuas e completas, enquanto o GNSS pode ajudar a estimar parâmetros de erro do INS, como o viés, obtendo assim observações mais precisas e reduzindo a deriva do INS.Figura 3. Três níveis de isolamento de memória.Especificamente, o GNSS utiliza sinais de satélites em órbita para calcular posição, tempo e velocidade. Desde que a antena tenha visibilidade direta para pelo menos quatro satélites, a navegação GNSS atinge excelente precisão. Quando a visibilidade dos satélites é obstruída por obstáculos como árvores ou edifícios, a navegação torna-se pouco confiável ou impossível.O INS calcula as mudanças de posição relativa ao longo do tempo usando informações de taxa angular e aceleração da unidade de medição inercial (IMU). A IMU é composta por seis sensores complementares dispostos em três eixos ortogonais. Cada eixo possui um acelerômetro e um giroscópio. Os acelerômetros medem a aceleração linear, enquanto os giroscópios medem a taxa de rotação. Com esses sensores, a IMU pode medir com precisão seu movimento relativo no espaço tridimensional.O INS utiliza essas medições para calcular a posição e a velocidade. Outra vantagem das medições da IMU é que elas fornecem soluções angulares em torno dos três eixos. O INS converte essas soluções angulares em atitudes locais (rolagem, inclinação e guinada), fornecendo esses dados juntamente com a posição e a velocidade.Figura 4. Sistema de coordenadas do corpo da Unidade de Medição InercialO RTK (Real-Time Kinematic) é um algoritmo de posicionamento GNSS de alta precisão já consolidado, capaz de atingir precisão em nível centimétrico em ambientes abertos. No entanto, em ambientes urbanos complexos, obstruções e interferências de sinal reduzem a taxa de detecção de ambiguidade, levando a uma diminuição da capacidade de posicionamento. Portanto, a pesquisa de sistemas de posicionamento integrados GNSS RTK e INS é crucial para áreas como navegação autônoma, topografia e cartografia, e análise de movimento.O I3500, recém-lançado pela Micro-Magic Inc., é um sistema INS MEMS com auxílio de GNSS de baixo custo, equipado com uma IMU MEMS de alta confiabilidade e um módulo de posicionamento e direcionamento por satélite de banda completa com antena dupla. Ele também integra magnetômetros e um barômetro, que podem calcular o ângulo de atitude e auxiliar o drone a navegar até a altitude desejada.ConclusãoA integração de Sistemas de Navegação Inercial (INS) MEMS com a tecnologia GNSS aprimora significativamente a precisão da navegação, combinando os pontos fortes de ambas as tecnologias. O INS MEMS, com seu rápido avanço, é hoje amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial, marítima e automotiva. O GNSS proporciona posicionamento preciso, enquanto o INS MEMS garante navegação contínua, mesmo durante interrupções do GNSS.O I3500 da Micro-Magic Inc exemplifica essa integração, oferecendo dados de navegação de alta precisão, ideais para navegação autônoma, levantamentos topográficos e análise de movimento.Em resumo, a integração de GNSS e MEMS INS revoluciona a navegação, melhorando a precisão, a confiabilidade e a versatilidade em diversas aplicações. I3500Sistema de Navegação Inercial I3500 com Giroscópio MEMS de 3 Eixos de Alta Precisão  

Pontos-chaveProduto: Sistema de Navegação Inercial (INS) e Sistema de Posicionamento Global (GPS)Principais características:Componentes: O INS utiliza acelerômetros e giroscópios; o GPS depende de sinais de satélite.Função: O INS proporciona navegação autônoma sem sinais externos; o GPS oferece geolocalização precisa com cobertura global.Aplicações: O INS é ideal para uso subaquático, subterrâneo e espacial; o GPS é utilizado em navegação pessoal, aplicações militares e rastreamento.Integração: A combinação de INS e GPS aumenta a precisão e a confiabilidade em ambientes complexos.Conclusão: A escolha entre INS e GPS depende de necessidades específicas, sendo que muitas aplicações se beneficiam da integração de ambos para soluções de navegação otimizadas.Para veículos complexos como aviões, veículos autônomos, navios, espaçonaves, submarinos e drones, um sistema preciso para manter e controlar movimentos perfeitos é essencial. Dois dos sistemas de navegação mais importantes em uso atualmente são o Sistema de Navegação Inercial (INS) e o Sistema de Posicionamento Global (GPS). Ambos possuem vantagens e aplicações específicas, mas a escolha do sistema mais adequado às suas necessidades depende de diversos fatores. Este artigo explorará as diferenças, os pontos fortes e os casos de uso ideais para cada sistema, auxiliando você a tomar uma decisão informada.Entendendo INS e GPSSistema de Navegação Inercial (INS):O localizador norte MEMS pode fornecer informações de direção para o corpo em movimento de forma totalmente autônoma, funcionando sem depender de satélites, não sendo afetado pelo clima e não exigindo operações complexas. Ele não apenas fornece a interface de saída de dados para o computador, mas também oferece uma boa interface homem-máquina.O localizador de norte MEMS é composto principalmente pelo módulo de medição inercial (IMU) e pela parte de circuito impresso, e o diagrama de blocos do hardware é mostrado na Figura 1. A unidade de medição inercial (IMU) é composta por um giroscópio e um mecanismo rotativo. A parte do circuito impresso é composta principalmente por quatro placas de circuito impresso, incluindo: placa de alimentação, placa de controle, placa do amplificador de potência e placa de base. A Tabela 1 mostra os componentes do sistema de busca do norte.Sistema de Posicionamento Global (GPS):O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação por satélite que fornece informações de geolocalização e horário a um receptor GPS em qualquer lugar na Terra ou próximo a ela, desde que haja uma linha de visão desobstruída para quatro ou mais satélites GPS. O GPS é altamente preciso e fornece informações de posicionamento contínuas, tornando-o ideal para uma ampla gama de aplicações, desde navegação pessoal até operações militares. No entanto, os sinais de GPS podem ser obstruídos por edifícios, árvores ou condições atmosféricas, levando a possíveis imprecisões.A tecnologia GPS é usada principalmente para dados de localização, mapeamento, rastreamento de objetos em movimento, navegação e estimativas e medições de tempo. No entanto, essas informações dependem de conexões com satélites e, se o dispositivo GPS não conseguir se conectar a pelo menos quatro satélites, os dados fornecidos serão insuficientes para o pleno funcionamento. Pontos fortes e pontos fracosPontos fortes do INS:Independência: Não depende de sinais externos, o que a torna útil em ambientes sem GPS.Resposta instantânea: Fornece atualizações imediatas sobre a posição e a velocidade.Robustez: Menos suscetível a interferências ou bloqueios de sinal.Pontos fracos do INS:Desvio: Erros acumulados podem levar a imprecisões ao longo do tempo.Complexidade: Geralmente mais complexos e caros do que os sistemas GPS.Figura 2. Prós e contras de INS e GNSSVantagens do GPS:Precisão: Fornece informações de localização precisas, geralmente com uma margem de erro de poucos metros.Cobertura: Cobertura global com atualizações contínuas.Facilidade de uso: Amplamente disponível e relativamente barato.Vantagens do GPS:Dependência de sinal: Requer uma linha de visão desobstruída para os satélites, que pode ser bloqueada.Vulnerabilidade: Suscetível a bloqueios, falsificações e interferências.Combinando INS e GPSEm muitas aplicações, o INS e o GPS são usados ​​em conjunto para aproveitar suas vantagens complementares. Ao integrar os dados do GPS com o INS, o sistema pode corrigir a deriva do INS e fornecer uma navegação mais confiável e precisa. Essa combinação é particularmente valiosa na aviação, onde a navegação contínua e precisa é fundamental, e em veículos autônomos, onde o posicionamento robusto e preciso é essencial para a operação segura.Com o rápido desenvolvimento dos sistemas microeletromecânicos (MEMS), sistemas de navegação integrados com auxílio de GPS menores e mais portáteis foram desenvolvidos, como os três modelos da Micro-Magic Inc. com diferentes níveis de precisão. Entre eles, o sistema I6600 de ultra-alta precisão para levantamentos topográficos e aplicações táticas é equipado com uma poderosa IMU, capaz de fornecer informações de posição, velocidade e atitude com alta precisão.ConclusãoA escolha entre INS e GPS depende das suas necessidades específicas e do ambiente em que irá operar. Se necessita de um sistema independente de sinais externos e capaz de funcionar em ambientes desafiadores, o INS pode ser a melhor opção. No entanto, se precisa de informações de posicionamento contínuas e de alta precisão com cobertura global, o GPS provavelmente será a melhor escolha. Para muitas aplicações, a combinação de ambos os sistemas pode proporcionar a solução ideal, garantindo confiabilidade e precisão na navegação.Ao entender os pontos fortes e as limitações de cada sistema, você poderá tomar uma decisão informada e selecionar o sistema de navegação que melhor atenda às suas necessidades. I6700Sistema de Navegação Inercial Auxiliado por GNSS MEMS  

Pontos-chaveProduto: Sistema de Navegação Integrado GNSS/MEMS INSPrincipais características:Componentes: Combina sensores inerciais MEMS com receptores GNSS para capacidades de navegação aprimoradas.Função: Fornece atualizações de alta frequência e informações precisas de posição, velocidade e atitude, integrando dados inerciais com correções GNSS.Aplicações: Ideal para drones, gravadores de voo, veículos não tripulados inteligentes e veículos subaquáticos.Fusão de Dados: Utiliza o filtro de Kalman para combinar dados GNSS com dados INS MEMS, corrigindo erros acumulados e melhorando a precisão geral.Conclusão: Este sistema integrado aproveita os pontos fortes de ambas as tecnologias para melhorar o desempenho e a confiabilidade da navegação, com ampla gama de aplicações em diversos setores.Com o desenvolvimento de dispositivos inerciais MEMS, a precisão dos giroscópios e acelerômetros MEMS tem melhorado gradualmente, levando a rápidos avanços na aplicação deMEMS INSContudo, o aumento na precisão dos dispositivos inerciais MEMS não tem sido suficiente para atender às demandas de precisão cada vez maiores dos sistemas inerciais MEMS. Assim, aprimorar a precisão dos sistemas inerciais MEMS por meio de algoritmos de compensação de erros e outros métodos tornou-se um foco da pesquisa nessa área.Para melhorar o desempenho dos sistemas de navegação inercial MEMS (INS), pesquisadores têm explorado diversos métodos para reduzir os erros nesses sistemas. Existem quatro abordagens principais para reduzir os erros em sistemas INS MEMS:Calibração e compensação dos parâmetros de erro do sensor: Isso envolve o uso de modelagem matemática e ferramentas experimentais para simular erros do sensor, calibrando sistematicamente os erros determinísticos no nível do sistema e, em seguida, compensando esses erros por meio de algoritmos de navegação inercial para melhorar o desempenho geral.Tecnologia de Modulação de Rotação: Ao aplicar esquemas de modulação de rotação apropriados, os erros do sensor podem variar periodicamente sem depender de fontes de informação externas. Essa compensação automática de erros no algoritmo de navegação suprime a influência dos erros do sensor no sistema de navegação inercial MEMS.Tecnologia de Redundância em Dispositivos Inerciais: Devido ao baixo custo dos sensores inerciais MEMS, projetos com redundância podem ser implementados. A redundância nos sensores pode reduzir efetivamente o impacto de erros aleatórios em sistemas inerciais MEMS, melhorando assim o desempenho.Incorporação de fontes de informação externas: Utilização do filtro de Kalman para navegação integrada, visando suprimir o acúmulo de erros do sistema de navegação inercial MEMS.Este artigo apresentará ainda o quarto método, que é a forma de navegação integrada mais prática e amplamente pesquisada: o sistema de navegação integrado GNSS/MEMS INS.Razões para usar GNSS para auxiliar sistemas de navegação inercial MEMS.O INS MEMS é um tipo de sistema de navegação inercial que mede o estado relativo entre o momento de amostragem anterior e o atual. Ele não depende de sinais acústicos, ópticos ou elétricos para medição, o que o torna altamente resistente a interferências externas e enganos. Sua autonomia e confiabilidade o tornam um sistema de navegação essencial para diversos tipos de embarcações, como aeronaves, navios e veículos. A Figura 1 apresenta o desempenho de INS de diferentes níveis.Figura 1. Desempenho do INS de diferentes graus.O sistema de navegação inercial MEMS oferece uma alta taxa de atualização e pode fornecer informações de estado abrangentes, incluindo posição, velocidade, atitude, velocidade angular e aceleração, com alta precisão de navegação em curto prazo. No entanto, o sistema MEMS requer fontes de informação adicionais para inicializar a posição, a velocidade e a atitude, e seu erro de navegação puramente inercial se acumula ao longo do tempo, particularmente em sistemas de navegação inercial táticos e comerciais.A combinação GNSS/MEMS INS permite aproveitar as vantagens complementares de ambos os sistemas: o GNSS proporciona precisão estável a longo prazo e pode oferecer valores iniciais de posição e velocidade, corrigindo os erros acumulados no MEMS INS por meio de filtragem. Ao mesmo tempo, o MEMS INS pode aumentar a taxa de atualização da saída de navegação GNSS, enriquecer os tipos de informações de estado fornecidas e auxiliar na detecção e eliminação de falhas de observação GNSS.Modelo básico de navegação integrada GNSS/MEMS INSO modelo básico de integração GNSS/MEMS INS reflete a relação funcional entre as informações observadas pelos sensores (IMU e receptores) e os parâmetros de navegação da aeronave (posição, velocidade e atitude), bem como os tipos e modelos aleatórios de erros de medição dos sensores. Os parâmetros de navegação da aeronave devem ser descritos em um sistema de coordenadas de referência específico.Figura 2. Modelo básico do sistema de navegação integrada Gnssmems Ins.Os problemas de navegação normalmente envolvem dois ou mais sistemas de coordenadas: os sensores inerciais medem o movimento do veículo em relação ao espaço inercial, enquanto os parâmetros de navegação do veículo (posição e velocidade) são geralmente descritos em um sistema de coordenadas georreferenciado para facilitar a compreensão. Os sistemas de coordenadas comumente usados ​​na navegação integrada GNSS/INS incluem o sistema de coordenadas inercial geocêntrico, o sistema de coordenadas georreferenciado fixo na Terra, o sistema de coordenadas geográficas local e o sistema de coordenadas do corpo.Atualmente, os algoritmos para integração de GNSS/MEMS INS em navegação absoluta estão mais maduros e muitos produtos de alto desempenho surgiram no mercado. Por exemplo, os três modelos de MEMS INS recém-lançados pela Micro-Magic Inc., mostrados na imagem abaixo, são adequados para aplicações em drones, gravadores de voo, veículos não tripulados inteligentes, posicionamento e orientação de leitos rodoviários, detecção de canais, veículos de superfície não tripulados e veículos subaquáticos.Figura 3. Os três novos sistemas GNSS/MEMS INS lançados pela Micro-Magic Inc.I3500Sistema de Navegação Inercial I3500 com Giroscópio MEMS de 3 Eixos de Alta Precisão I3700Módulo de rastreamento GPS agrícola de alta precisão, consumo, sistema de navegação inercial, MTK, RTK, GNSS, antena RTK, algoritmo RTK. 

Pontos-chaveProduto: Soluções de Navegação Integradas GNSS/INSPrincipais características:Componentes: O sistema integrado inclui receptor GNSS, Unidade de Medição Inercial (IMU) e sensores opcionais como LiDAR ou odômetros.Função: Mantém a precisão e a estabilidade durante a perda do sinal GNSS usando sensores adicionais ou restrições de estado de movimento, como ZUPT.Aplicações: Ideal para navegação urbana, mineração, exploração de petróleo e outros ambientes com potencial para obstrução de sinais.Navegação inercial: Utiliza giroscópios e acelerômetros para medir posição, velocidade e aceleração.Conclusão: O projeto do sistema integrado está evoluindo, com soluções que aumentam a robustez em ambientes desafiadores, ao mesmo tempo que equilibram custo e complexidade.Em um sistema de navegação integrado GNSS/INS, as medições do GNSS desempenham um papel crucial na correção do INS. Portanto, o funcionamento adequado do sistema integrado depende da continuidade e estabilidade dos sinais de satélite. Contudo, quando o sistema opera sob viadutos, copas de árvores ou em áreas urbanas com edifícios, os sinais de satélite podem ser facilmente obstruídos ou sofrer interferências, o que pode levar à perda de sinal no receptor GNSS. Este artigo discute soluções para manter a precisão e a estabilidade de sistemas de navegação integrados GNSS/INS quando os sinais de satélite são perdidos.Quando o sinal de satélite fica indisponível por um período prolongado, a falta de correções GNSS faz com que os erros do INS se acumulem rapidamente, especialmente em sistemas com unidades de medição inercial de menor precisão. Esse problema leva a uma queda na precisão, estabilidade e continuidade da operação do sistema integrado. Consequentemente, é essencial abordar esse problema para aumentar a robustez do sistema integrado em ambientes tão complexos.1. Duas soluções principais para lidar com a perda de sinal do GNSS/INSAtualmente, existem duas soluções principais para lidar com o cenário de perda de sinal de satélite.Solução 1: Integrar sensores adicionaisPor um lado, sensores adicionais podem ser integrados ao sistema GNSS/INS existente, como odômetros, LiDAR, sensores astronômicos e sensores visuais. Assim, quando a perda do sinal de satélite torna o GNSS indisponível, os sensores recém-adicionados podem fornecer informações de medição e formar um novo sistema integrado com o INS para suprimir o acúmulo de erros do INS. Os problemas com essa abordagem incluem o aumento dos custos do sistema devido aos sensores adicionais e a potencial complexidade de projeto caso os novos sensores exijam modelos de filtragem complexos.Figura 1. Visão geral do sistema de navegação integrado GNSS IMU ODO LiDAR SLAM.Solução 2: Tecnologia ZUPTPor outro lado, um modelo de posicionamento com restrições de estado de movimento pode ser estabelecido com base nas características de movimento do veículo. Este método não requer a adição de novos sensores ao sistema integrado existente, evitando assim custos adicionais. Quando o GNSS não está disponível, as novas informações de medição são fornecidas pelas restrições de estado de movimento para suprimir a divergência do INS. Por exemplo, quando o veículo está parado, a tecnologia de atualização de velocidade zero (ZUPT) pode ser aplicada para suprimir o acúmulo de erros do INS.O ZUPT é um método de baixo custo e amplamente utilizado para mitigar a divergência do INS. Quando o veículo está parado, sua velocidade teoricamente deveria ser zero. No entanto, devido ao acúmulo de erros do INS ao longo do tempo, a velocidade de saída não é zero, de modo que a velocidade de saída do INS pode ser usada como uma medida do erro de velocidade. Assim, com base na restrição de que a velocidade do veículo é zero, uma equação de medição correspondente pode ser estabelecida, fornecendo informações de medição para o sistema integrado e suprimindo o acúmulo de erros do INS.Figura 2. Fluxograma do algoritmo GNSSIMU baseado em ZUPT, acoplado ao CERAV.No entanto, a aplicação do ZUPT exige que o veículo esteja parado, tornando-se uma tecnologia de atualização de velocidade zero estática que não consegue fornecer informações de medição durante manobras normais do veículo. Em aplicações práticas, isso exige que o veículo pare frequentemente, reduzindo sua capacidade de manobra. Além disso, o ZUPT requer a detecção precisa dos momentos de parada do veículo. Se a detecção falhar, informações de medição incorretas podem ser fornecidas, levando potencialmente à falha deste método e até mesmo causando a redução ou divergência da precisão do sistema integrado.ConclusãoA perda de sinais de satélite pode causar um rápido acúmulo de erros no INS, particularmente em ambientes complexos como áreas urbanas. Duas soluções principais são apresentadas: adicionar sensores adicionais, como LiDAR ou sensores visuais, para fornecer medições alternativas, ou usar restrições de estado de movimento, como a tecnologia de Atualização de Velocidade Zero (ZUPT), para corrigir os erros do INS. Cada abordagem tem suas próprias vantagens e desafios, sendo que a integração de sensores aumenta os custos e a complexidade, enquanto a ZUPT exige que o veículo esteja parado e seja detectado com precisão para ser eficaz.A Micro-Magic Inc. está na vanguarda da tecnologia de navegação inercial e lançou recentemente três produtos GNSS/INS MEMS com diferentes níveis de precisão (nível industrial, nível tático e nível de navegação). Notavelmente, o GNSS/INS MEMS de nível industrial I3500 apresenta uma instabilidade de polarização de 2,5°/h e uma variação angular aleatória de 0,028°/√h, além de um acelerômetro MEMS de alta precisão com ampla faixa de medição (±6g, instabilidade de polarização zero).

Pontos-chaveProduto: GNSS/INS MEMS da Micro-Magic Inc., incluindo o modelo I3500 para aplicações de mapeamento.Características:Tamanho: Compacto e leve para fácil integração.Precisão: instabilidade de polarização de 2,5°/h, caminhada aleatória angular de 0,028°/√hAcelerômetro MEMS: alcance de ±6g, instabilidade de polarização zero