防衛用UAVのための慣性航法

UAV(Unmanned Aerial Vehicles:無人航空機)は、一般的にドローンと呼ばれ、人間のパイロットを乗せずに運用される特定のミッションペイロードを搭載した航空機です。UAVは、オペレーターによって遠隔操作されるか、オンボードコンピューターとセンサーを介して自律的に機能します。
最近、防衛部隊は、電子戦、GNSS妨害など、ますます多くの課題に直面しており、従来のPNT(Position, Navigation, and Timing:位置、ナビゲーション、タイミング)システムの脆弱性が浮き彫りになっています。低コストのGNSSジャミングおよびスプーフィングが広く利用できるようになったため、これらのシステムのみに依存することは、防衛車両にとって危険になっています。
それにもかかわらず、多くの防衛艦隊はGNSSが損なわれた環境に対する準備ができていません。これらの車両に慣性センサーを統合することは、PNT機能を維持し、紛争地域での国家安全保障を確保するために不可欠です。当社のモーションおよびナビゲーションソリューションは、このようなシナリオにおいてGNSSに代わる信頼性の高い手段を提供します。

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高精度加速度計およびジャイロスコープ

慣性システムは、コンパスシステムや地図と連携して、防衛機器や車両(無人航空機など)における主要および二次的なナビゲーション支援として重要な役割を果たします。これらのシステムは、衝突回避、経路計画、および状況認識に不可欠な、継続的なリアルタイムナビゲーションデータを提供します。さらに、INSは車両の自律性を高め、車両が戦場でより独立して動作できるようにします。

当社の慣性システムには、精度と信頼性を確保するために不可欠な高精度加速度計とジャイロスコープが搭載されています。これらのセンサーからのデータと外部ソースからの入力を組み合わせることで、高精度INSソリューションは、ごくわずかな動きの変化も検出できます。このセンサーフュージョンにより、INSは正確で信頼性の高いナビゲーションデータを提供でき、ミッションクリティカルなアプリケーションに不可欠です。

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堅牢かつ省スペース設計

当社のナビゲーションシステムは、MEMSベースの慣性計測装置(IMU)であり、通常OEM形態で入手できます。軍用車両が直面する極端な条件(激しい振動、急激な温度変化、過酷な気候など)に耐えるのに十分な堅牢な材料と設計を使用しています。これらの環境での信頼性は非常に重要であり、システムの故障はミッションの成功を損なう可能性があります。軍事規格に対してテストされたこれらの材料は、重要なシステムが要求の厳しいシナリオで最適に機能し続けることを保証します。

耐久性と回復力は、運用効率を維持するための鍵であり、誤動作が重大な結果を招く可能性のあるミッションクリティカルなアプリケーションに不可欠です。

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統合が容易なOEMおよびボックスソリューション

当社の慣性センサーは、あらゆるタイプのUAV(無人航空機)にシームレスに統合できるように設計されています。これらの要素により、当社のINSは大幅な変更を必要とせずに簡単にインストールできます。
この適応性により、迅速かつ一貫した実装が保証され、ナビゲーション精度を維持しながら、ダウンタイムと運用コストが削減されます。当社のスケーラブルなソリューションにより、防衛部隊は、UAVの構成を中断したり、複雑な改造を必要としたりすることなく、INSの強化されたナビゲーション機能からフリート全体が確実に恩恵を受けることができ、ミッションクリティカルな運用をサポートします。

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当社の強み

SBG Systemsは、当社のシステムが、最も過酷な条件下でも正確なリアルタイムモーションデータを提供するために、高度な技術を組み合わせていることを保証いたします。

動的ナビゲーション 急速に変化する状況下で、非常に高精度な位置と姿勢データを提供します。
GNSSが利用できないエリアでの耐性 GPSが妨害される、またはGPSが利用できない環境でも性能を維持します。
コンパクトで堅牢な設計 UAV統合に最適化され、過酷な条件での耐久性に関する軍事規格に適合
ミッション精度向上のためのリアルタイムデータ 精密なターゲティング、監視、偵察ミッションを実現します。

UAVナビゲーション向けソリューション

当社のセンサーは、モーションと出力間の遅延が非常に少なくなっています。信号調整とFIRフィルタリングを使用して慎重に設計されており、振動から測定を保護しながら、高帯域幅を実現します。

Pulse 40 IMUユニット チェックメディア Right

Pulse

Pulse-40 IMUは、重要なアプリケーションに最適です。サイズ、性能、信頼性のいずれにおいても妥協しません。
タクティカルグレードIMU 0.08°/√h ノイズジャイロ 6µg 加速度計 12グラム、0.3 W
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Pulse
Ellipse E INSユニット(右)

Ellipse-E

Ellipse-Eは、外部GNSSおよびセンサーと統合することにより、ロール、ピッチ、ヘディング、ヒーブ、および位置データを提供し、正確なナビゲーションを実現します。
INS 外部GNSS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-E
Ellipse N INSユニット(右)

Ellipse-N

Ellipse-Nは、コンパクトで高性能なシングルアンテナGNSSであり、センチメートルレベルの正確なポジショニングと堅牢なナビゲーションを提供します。
INS シングルアンテナRTK GNSS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-N
Ellipse D INSユニット(右)

Ellipse-D

Ellipse-D は、デュアルアンテナ GNSS を搭載した最小の慣性航法システムで、あらゆる条件下で正確な方位とセンチメートルレベルの精度を提供します。
INS デュアルアンテナRTK INS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-D
Ekinox Micro INSユニット(右)

Ekinox Micro

Ekinox Micro は、コンパクトで高性能な INS で、デュアルアンテナ GNSS を搭載し、ミッションクリティカルなアプリケーションで比類のない精度と信頼性を提供します。
INS 内蔵 GNSS シングル/デュアルアンテナ 0.015 ° ロール/ピッチ 0.05 ° ヘディング
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Ekinox Micro
Quanta Plus INSユニット(右)

Quanta Plus

Quanta Plusは、タクティカルIMUと高性能GNSS受信機を組み合わせることで、最も過酷なGNSS環境でも信頼性の高い位置と姿勢を取得できます。LiDARまたはその他のサードパーティ製センサーを備えた測量システムに簡単に統合できる、小型、軽量、高性能な製品です。
INS 内蔵測地デュアルアンテナ 0.03 ° ヘディング 0.015 ° RTKロール&ピッチ
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Quanta Plus
Quanta Extra INSユニット(右)

Quanta Extra

Quanta Extraは、ハイエンドのジャイロスコープと加速度計を最もコンパクトなフォームファクタに組み込んでいます。また、センチメートル単位の位置を提供するRTK GNSS受信機も統合されています。モバイルマッピングソリューションに最高の精度をもたらします。
INS 内蔵測地デュアルアンテナ 0.03 ° ヘディング 0.008 ° ロール & ピッチ
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Quanta Extra

防衛分野のアプリケーションに関するパンフレット

パンフレットを直接受信箱に届けます。

事例紹介

SBG SystemsのUAV慣性ソリューションの成功事例をご覧ください。当社の最先端ナビゲーションシステムが、精密農業から防衛まで、さまざまな業界で無人航空機の運用をどのように変革してきたかをご覧ください。
各ケーススタディでは、当社の高度な慣性センサーとGNSSテクノロジーが、比類のない精度、信頼性、およびパフォーマンスを提供してきた実際のアプリケーションに焦点を当てています。

バイキング

自律航法のためのコンパクトな慣性航法システム

自律ロボット

VIKINGS自律ロボット
GRYFN

Quanta Microと統合された最先端のリモートセンシング

UAV LiDAR & 写真測量

コネクタと冷却システムを備えたGOBIセンサー(屋外)
Zurich UAS Racing Team

Ellipse-D で自律走行車のエンジニアリングを推進

自動運転車

フィニッシュライン間近のZurich UAS Racing Team
事例紹介

SBG Systemsについて

SBG Systemsの慣性ソリューションが、お客様の業務をどのように向上させ、生産性を高めてきたかをご覧ください。

BoE Systems
「測量業界で SBG のセンサーが使用されていることについて良い評価を聞いたので、Ellipse-D でいくつかのテストを実施したところ、まさに必要な結果が得られました。」
Jason L, 創業者
テュービンゲン大学
「Ellipse-Nは、すべての要件を満たし、精度、サイズ、および重量の独自のバランスを提供するため、選択されました。」
Uwe P, Dr. Ing.
ウォータールー大学
「SBG SystemsのEllipse-Dは使いやすく、非常に正確で安定しており、小型であるため、当社のWATonoTruckの開発に不可欠でした。」
Amir K、教授兼ディレクター

自律走行車向けのその他の防衛アプリケーションを見る

慣性航法システムが、無人地上システムから自律走行車列、偵察プラットフォームまで、幅広い防衛アプリケーションで自律走行車の性能をどのように向上させるかをご覧ください。当社のソリューションは、GNSSが利用できない環境でも、ミッションの成功に必要な正確な位置、方向、および信頼性を提供します。


ご質問はありますか?

FAQセクションへようこそ!ここでは、UAV(無人航空機)ナビゲーションに関する最も一般的な質問への回答をご覧いただけます。お探しの情報が見つからない場合は、お気軽にお問い合わせください。

防衛用UAVでは、どのようなINS統合が可能ですか?

当社のソリューションは、さまざまな種類の防衛 UAVとの統合に最適であり、さまざまな運用ニーズに対応する汎用性と適応性を提供します。当社のモーションおよびナビゲーションセンサーは、SWaP-Cを損なうことなく、戦術的なセンシングをシステムにもたらします。これらは、インテグレーターによる使用に特に適しています。

 

GNSSに依存するUAVの場合、当社のデュアルアンテナGNSS受信機は、卓越した精度を提供します。これは、地上ナビゲーションに役立ち、航空ナビゲーションと地上ナビゲーション間の移行を支援します。さらに、すべてのセンサーは、RS-232、CAN、イーサネットなどのさまざまな通信プロトコルをサポートしており、UAVシステムとのシームレスな統合が可能です。

 

DVLなどの外部測位ソリューションやその他の航法支援装置を統合して、正確なロール、ピッチ、方位、高度データを提供することも可能です。これにより、GNSS信号が弱い、または利用できない環境でのナビゲーションが強化されます。

UAVの軍事用途において、センサー品質基準をどのように保証しますか?

SBG Systems では、当社の慣性計測ユニット(IMU)の最高品質基準を保証するために、細心の注意を払ったプロセスを実施しています。まず、当社の厳格な品質要件を満たす信頼性の高い加速度計とジャイロスコープに焦点を当て、ハイエンド MEMS コンポーネントを最適に選択することから始めます。当社の IMU は、振動や環境条件に耐えるように設計された堅牢な筐体に収められており、耐久性と性能を保証します。

 

当社の自動化されたキャリブレーションプロセスは、2軸テーブルを使用し、-40℃〜85℃の温度範囲に対応しています。このキャリブレーションは、加速度計とジャイロスコープのバイアス、クロス軸効果、ミスアライメント、スケールファクター、非線形性など、さまざまな要因を補正し、あらゆる気象条件下で一貫した性能を保証します。

 

当社の認定プロセスには、当社の仕様を満たすセンサーのみが生産に進むことを保証するための厳格な社内スクリーニングがさらに含まれています。各 IMU には、詳細な校正レポートが添付されており、2 年間保証されています。この厳格なアプローチにより、高品質、信頼性、および長期にわたる一貫したパフォーマンスが保証され、防衛およびその他の重要なアプリケーション向けに優れた IMU が提供されます。

 

また、信頼性を確保するために、徹底的な環境試験と耐久試験を実施しています。当社のセンサーの中には、いくつかのMIL-STD規格に適合し、衝撃、振動、極限状態に対する耐性を保証するものもあります。

UAV運用における出力遅延を制御する方法

UAV運用における出力遅延の制御は、特に防衛やミッションクリティカルなアプリケーションにおいて、迅速なパフォーマンス、正確なナビゲーション、および効果的なコミュニケーションを確保するために不可欠です。

出力遅延は、リアルタイム制御アプリケーションにおいて重要な側面であり、出力遅延が大きいほど、制御ループのパフォーマンスが低下する可能性があります。当社のINS組み込みソフトウェアは、出力遅延を最小限に抑えるように設計されています。センサーデータがサンプリングされると、拡張カルマンフィルター(EKF)は、出力が生成される前に、小さく一定時間の計算を実行します。通常、観測される出力遅延は1ミリ秒未満です。

合計遅延を取得する場合は、処理遅延をデータ伝送遅延に追加する必要があります。この伝送遅延は、インターフェースによって異なります。たとえば、115200 bpsのUARTインターフェースで送信された50バイトのメッセージは、完全に送信されるまでに4msかかります。出力遅延を最小限に抑えるには、より高いボーレートを検討してください。