Produto: MEMS GNSS/INS da Micro-Magic Inc, incluindo o modelo I3500 para aplicações de mapeamento.
Características:
Vantagens: Econômico, baixo consumo de energia, posicionamento flexível, ideal para diversas aplicações como UAVs e aeronaves, melhorando a precisão da navegação através da fusão de dados INS e GNSS.
Comparado a outras soluções INS, um MEMS GNSS/INS tem tamanho, peso, consumo de energia e custo menores. INS baseados em MEMS são adequados para a maioria das aplicações, incluindo, mas não se limitando a: Topografia Marinha, Topografia Terrestre, UGVs, Helicópteros, Direcionamento de Antena, Topografia, Robótica, UAVs. Este artigo destaca cinco benefícios principais do uso de MEMS GNSS/INS.
A navegação integrada MINS/GNSS refere-se à fusão de informações do MINS (MEMS INS) e do GNSS (Global Navigation Satellite System). Esta integração combina os pontos fortes de ambos os sistemas para se complementarem e alcançarem resultados precisos de PVA (Posição, Velocidade, Atitude).
As vantagens e desvantagens do INS e do GNSS são complementares. Portanto, a combinação das duas tecnologias aproveita seus pontos fortes para fornecer parâmetros de navegação abrangentes, precisos e contínuos, de alta largura de banda, de longo e curto prazo. Nos sistemas de navegação integrados INS/GNSS ou GNSS/INS, as medições GNSS suprimem o desvio da navegação inercial, enquanto o INS suaviza os resultados da navegação GNSS e compensa as interrupções do sinal.
Os processos de fabricação de dispositivos MEMS são altamente econômicos devido às técnicas de produção em massa utilizadas na indústria de semicondutores. Isto resulta em custos de produção mais baixos, tornando o MEMS INS mais acessível para uma ampla gama de aplicações de aviação. Um MEMS GNSS/INS não é tão caro quanto um INS baseado em FOG (giroscópio de fibra óptica)
Por natureza, os MEMS são construídos em escala miniatura e medidos em micrômetros. Isso torna um INS baseado em MEMS ideal para veículos ou máquinas que precisam de uma pequena carga útil.
Tomemos como exemplo a aviação, o tamanho compacto dos dispositivos MEMS GNSS/INS os torna ideais para uso em aeronaves onde o espaço é escasso. Isto permite uma integração mais fácil nos sistemas existentes e mais flexibilidade no design das aeronaves, potencialmente libertando espaço para equipamento ou carga adicional. A natureza leve do MEMS INS contribui para a redução geral do peso das aeronaves, o que é crucial para melhorar a eficiência e o desempenho do combustível. Sistemas de navegação mais leves permitem melhor capacidade de carga útil e maior alcance da aeronave.
A natureza mais compacta da tecnologia MEMS também permite que o INS seja montado em posições variáveis. A natureza compacta e eficiente do MEMS INS torna-o adequado para integração com sistemas eletrônicos e de automação avançados. Esta adaptabilidade apoia o desenvolvimento de sistemas de gestão mais sofisticados e melhora a funcionalidade geral das aeronaves modernas.
A tecnologia MEMS avançou ao ponto em que pode reduzir a energia utilizada, utilizando ciclos de energia e modos de baixo consumo de energia. Os dispositivos MEMS GNSS/INS são projetados para consumir menos energia em comparação com as soluções INS tradicionais. Este consumo reduzido de energia é benéfico para o sistema elétrico, levando a custos operacionais mais baixos e maior eficiência energética. Para aplicações alimentadas por bateria, como veículos aéreos não tripulados (UAVs) ou aeronaves menores, o menor consumo de energia do MEMS INS amplia a duração das missões e as capacidades operacionais, permitindo voos mais longos e reduzindo a necessidade de recargas frequentes.
Com qualquer tipo de sistema de navegação inercial, um MEMS GNSS/INS não é capaz de determinar a posição absoluta. Por si só, o MEMS INS é capaz de determinar a posição relativa do veículo a partir de um ponto de partida conhecido, contabilizando a distância percorrida e a orientação. Quando um MEMS INS é combinado com GNSS (sistema global de navegação por satélite), ele aproveita a tecnologia de satélite para determinar com precisão a posição absoluta na Terra. Com estas duas tecnologias de navegação trabalhando em conjunto, os pontos fortes de ambas permitem um alto nível de precisão.
A Micro-Magic Inc está na vanguarda da tecnologia de navegação inercial e lançou recentemente três produtos MEMS INS auxiliados por GNSS com vários níveis de precisão (nível de mapeamento, nível tático e nível industrial). Notavelmente, o nível de mapeamento MEMS INS I3500 apresenta uma instabilidade de polarização de 2,5°/h e um passeio aleatório angular de 0,028°/√hr, juntamente com um acelerômetro MEMS de alta precisão com uma grande faixa (±6g, instabilidade de polarização zero <30μg).
Mais importante ainda, num sistema de navegação integrado, o INS aproveita a sua elevada precisão a curto prazo para fornecer ao GNSS informações de navegação contínuas e abrangentes. Por outro lado, o GNSS ajuda a estimar os parâmetros de erro do INS, como o viés, resultando em observações mais precisas e redução do desvio do INS. O GNSS oferece precisão estável a longo prazo, fornece valores iniciais de posição e velocidade e corrige erros acumulados no MEMS INS por meio de filtragem. O ER-GNSS/MINS-01 destaca-se como uma excelente solução.
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