慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在船艦導(dǎo)航、陸地導(dǎo)航、航空導(dǎo)航、航天導(dǎo)航四大導(dǎo)航領(lǐng)域中均有應(yīng)用,因此可是說是全方面覆蓋的導(dǎo)航。在船艦導(dǎo)航中,主要應(yīng)用是船舶導(dǎo)航系統(tǒng),主要測量的船舶的航行角,確保行駛在正確的航線上。陸地導(dǎo)航則是裝載在私家車上,結(jié)合GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)為汽車行駛導(dǎo)航。航空導(dǎo)航主要是用于飛機導(dǎo)航。因為空中缺乏參照物,因此飛機的航線主要是依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)來確定的,并且精度的要求較高。航天導(dǎo)航則是裝載在衛(wèi)星、宇宙飛船等航天器上,這類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度要求更高,且更加穩(wěn)定。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的慣性是如何實現(xiàn)的呢?浙江M8L慣性導(dǎo)航
陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要元件。陀螺儀通常是指安裝在萬向支架中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子同時可繞垂直于自轉(zhuǎn)軸的一根軸或兩根軸進(jìn)動,前者稱單自由度陀螺儀,后者稱二自由度陀螺儀。陀螺儀具有定軸性和進(jìn)動性,利用這些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光學(xué)、MEMS等技術(shù)被引入于陀螺儀的研制,現(xiàn)在習(xí)慣上把能夠完成陀螺功能的裝置統(tǒng)稱為陀螺。陀螺儀種類多種多樣,按陀螺轉(zhuǎn)子主軸所具有的進(jìn)動自由度數(shù)目可分為二自由度陀螺儀和單自由度陀螺儀;按支承系統(tǒng)可分為滾珠軸承支承陀螺,液浮、氣浮與磁浮陀螺,撓性陀螺(動力調(diào)諧式撓性陀螺儀),靜電陀螺;按物理原理分為利用高速旋轉(zhuǎn)體物理特性工作的轉(zhuǎn)子式陀螺,和利用其他物理原理工作的半球諧振陀螺、微機械陀螺、環(huán)形激光陀螺和光纖陀螺等。浙江M8L慣性導(dǎo)航慣性導(dǎo)航是一門涉及精密機械、計算機技術(shù)、微電子、光學(xué)、自動控制、材料等多種學(xué)科和領(lǐng)域的綜合技術(shù)。
目前無人機的導(dǎo)航技術(shù)主要有慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、地形輔助導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航等多個方面。無人機慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理:通過無線電遙控設(shè)備或機載計算機遠(yuǎn)程控制飛行系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè),使用小型數(shù)字相機(或掃描儀)作為機載遙感設(shè)備。無人機慣性導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成:飛行平臺,飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng),地面監(jiān)控系統(tǒng),機載遙感設(shè)備,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),發(fā)射與回收系統(tǒng),野外保障裝備,附設(shè)設(shè)備。無人機慣性導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)點:具有使用成本低,機動靈活,載荷多樣性,用途普遍,操作簡單,安全可靠等優(yōu)點。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)是一種自主式推算導(dǎo)航技術(shù),不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量,因此具有隱蔽性好、不受外界電磁干擾影響等獨特優(yōu)勢。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是利用慣性傳感器(IMU)測量載體的比力及角速度信息,結(jié)合給定的初始條件,與GNSS等系統(tǒng)的信息融合,從而進(jìn)行實時推算速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航技術(shù)是決定載體運行品質(zhì)、運行安全、運行控制的關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)。在自動駕駛領(lǐng)域,仍是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用一片亟待開發(fā)的藍(lán)海市場,具有廣闊的市場空間。慣性導(dǎo)航INS是一種自主的、不對外輻射信號、不受外界干擾的導(dǎo)航系統(tǒng)。
慣性測量裝置,包括加速度計和陀螺儀,又稱慣性導(dǎo)航組合。前者是測量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置的參數(shù),計算并導(dǎo)航看起來似乎很簡單,但是由于采樣頻率一般很高(一秒內(nèi)幾十甚至幾百次),所以累加起來誤差很容易擴大,所以長時間的導(dǎo)航仍然有很大的困難。在失去位置的時候,導(dǎo)航軟件知道速度、車輛的位置、行駛路線等信息。結(jié)合加速度傳感器提供的加速度,可以根據(jù)二次積分的方式計算出加速度產(chǎn)生的位移,然后根據(jù)初始速度計算出速度產(chǎn)生的位移,進(jìn)而推算出車輛新的位置。這樣,在沒有GNSS 情信號的況下仍然可以繼續(xù)導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測量裝備、計算機、顯示器等組成。M8L慣性導(dǎo)航報價
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有自主、隱蔽、全時空、全天候、免維護(hù)、精度高等諸多優(yōu)點。浙江M8L慣性導(dǎo)航
目前,慣性導(dǎo)航分為兩大類:平臺式慣導(dǎo)和捷聯(lián)式慣導(dǎo)。它們的主要區(qū)別在于,前者有實體的物理平臺,陀螺和加速度計置于由陀螺定的平臺上,該平臺跟蹤導(dǎo)航坐標(biāo)系,以實現(xiàn)速度和位置解算,姿態(tài)數(shù)據(jù)直接取自于平臺的環(huán)架;在捷聯(lián)式慣導(dǎo)中,陀螺和加速度計直接固連在載體上。慣性平臺的功能由計算機完成,故有時也稱作“數(shù)學(xué)平臺”,它的姿態(tài)數(shù)據(jù)時通過計算得到的。慣導(dǎo)有固定的漂移率,這樣會造成物體運動的誤差,因此長射程的武器通常會采用指令、GNSS等對慣導(dǎo)進(jìn)行定時修正,以獲取持續(xù)準(zhǔn)確的位置參數(shù)。比如中距空空導(dǎo)彈中段采用捷聯(lián)式慣導(dǎo)+指令修正,以獲取持續(xù)準(zhǔn)確的位置參數(shù)。浙江M8L慣性導(dǎo)航
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