用于国防 UAV 的惯性导航

UAV(无人飞行器),通常被称为无人机,是一种具有特定任务载荷的飞机,无需人工飞行员在机上操作。UAV 由操作员远程控制,或通过机载计算机和传感器自主运行。
最近,国防部队面临着越来越多的挑战,包括电子战、GNSS 干扰,突出了传统定位、导航和定时 (PNT) 系统中的漏洞。低成本 GNSS 干扰和欺骗的广泛可用性使得仅依赖这些系统对国防车辆来说是危险的。
尽管如此,许多国防舰队仍未为 GNSS 受损的环境做好准备。将惯性传感器集成到这些车辆中对于维持 PNT 能力和确保在有争议的战场空间中的国家安全至关重要。在这些情况下,我们的运动和导航解决方案为 GNSS 提供了一种可靠的替代方案。

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高精度加速度计和陀螺仪

惯性系统在国防设备和车辆(例如无人飞行器)中作为主要和辅助导航辅助设备发挥着关键作用,与罗盘系统和地图协同工作。这些系统提供连续的、实时的导航数据,对于避碰、路径规划和态势感知至关重要。此外,INS 增强了车辆的自主性,使车辆能够在战场上更加独立地运行。

我们的惯性系统具有高精度加速度计和陀螺仪,对于确保精度和可靠性至关重要。通过将来自这些传感器的数据与来自外部来源的输入相结合,高精度 INS 解决方案甚至可以检测到最小的运动变化。这种传感器融合使 INS 能够提供精确可靠的导航数据,这对于关键任务应用至关重要。

了解我们的解决方案

坚固且节省空间的设计

我们的导航系统是基于 MEMS 的惯性测量单元 (IMU),通常以 OEM 形式提供。我们使用的材料和设计足够坚固,可以承受军用车辆面临的极端条件,例如剧烈的振动、剧烈的温度变化和恶劣的气候。在这些环境中,可靠性至关重要,因为系统故障可能会危及任务的成功。经过军用标准测试,这些材料确保关键系统在严苛的场景中继续以最佳状态运行。

耐用性和弹性是维持作战效能的关键,使其对于关键任务应用至关重要,在这些应用中,任何故障都可能产生严重的后果。

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易于集成的 OEM 和盒式解决方案

我们的惯性传感器旨在无缝集成到所有类型的 UAV(无人飞行器)中。这些因素使我们的 INS 能够轻松安装,而无需进行重大修改。
这种适应性确保了快速和一致的实施,减少了停机时间和运营成本,同时保持了导航精度。借助我们的可扩展解决方案,国防部队可以确保其整个舰队都受益于 INS 增强的导航能力,从而支持关键任务的运行,而不会中断 UAV 配置或需要复杂的改造。

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我们的优势

我们很自豪地保证,即使在最恶劣的条件下,我们的系统也能结合先进技术来提供准确的实时运动数据。

动态导航 在快速变化的环境中提供高精度的定位和姿态数据。
GNSS 受限区域的弹性 在 GPS 干扰或 GPS 受限环境中保持性能。
紧凑和坚固耐用的设计 针对无人机集成进行了优化,符合恶劣条件下耐用性的军用标准
用于提高任务准确性的实时数据 实现精确的目标定位、监视和侦察任务。

适用于无人机导航的解决方案

我们的传感器在运动和输出之间提供极低的延迟。 它们经过精心设计,具有信号调理和FIR滤波功能,可在提供高带宽的同时保护测量免受振动的影响。

Pulse 40 IMU 单元 Checkmedia Right

Pulse

Pulse-40 IMU 是关键应用的理想选择。在尺寸、性能和可靠性之间无需妥协。
战术级 IMU 0.08°/√h 陀螺仪噪声 6µg 加速度计 12克,0.3瓦
发现
Pulse
Ellipse E INS 单元(右)

Ellipse-E

Ellipse-E 通过与外部 GNSS 和传感器集成,提供精确的导航,并提供横摇、纵倾、航向、升沉和位置数据。
INS 外部 GNSS 0.05 ° 横滚 & 俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-E
Ellipse N INS 单元(右)

Ellipse-N

Ellipse-N 是一款紧凑型高性能单天线 GNSS,可提供精确的厘米级定位和强大的导航功能。
INS 单天线 RTK GNSS 0.05 ° 横滚 & 俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-N
Ellipse D INS 单元(右)

Ellipse-D

Ellipse-D 是最小的具有双天线 GNSS 的惯性导航系统,可在任何条件下提供精确的航向精度和厘米级精度。
INS 双天线 RTK INS 0.05 ° 横滚和俯仰 0.2 ° 航向精度
发现
Ellipse-D
Ekinox Micro INS 单元(右)

Ekinox Micro

Ekinox Micro 是一款紧凑型高性能 INS,带有双天线 GNSS,可在关键任务应用中提供无与伦比的精度和可靠性。
INS 内部 GNSS 单/双天线 0.015 ° 横滚和纵倾 0.05 ° 航向精度
发现
Ekinox Micro
Quanta Plus INS 单元(右侧)

Quanta Plus

Quanta Plus 将战术级 IMU 与高性能 GNSS 接收器相结合,即使在最恶劣的 GNSS 环境中也能获得可靠的定位和姿态。它是一款小巧、轻便且高性能的产品,可以轻松集成到带有 LiDAR 或其他第三方传感器的测量系统中。
INS 内置测地型双天线 0.03 ° 航向精度 0.015 ° RTK 横滚和纵倾
发现
Quanta Plus
Quanta Extra INS 单元(右)

Quanta Extra

Quanta Extra 以最紧凑的外形嵌入了高端陀螺仪和加速度计。它还集成了 RTK GNSS 接收器,可提供厘米级定位。为您的移动测绘解决方案带来最高的精度!
INS 内置测地型双天线 0.03 ° 航向精度 0.008 ° 横滚 & 俯仰
发现
Quanta Extra

国防应用手册

将我们的产品手册直接发送到您的收件箱!

案例分析

探索 SBG Systems 的 UAV 惯性解决方案背后的成功案例。了解我们的尖端导航系统如何改变了无人飞行器在各个行业的运营,从精准农业到国防。
每个案例研究都突出了实际应用,在这些应用中,我们先进的惯性传感器和 GNSS 技术提供了无与伦比的精度、可靠性和性能。

维京人

用于自主导航的紧凑型惯性导航系统

自主机器人

VIKINGS 自动机器人
GRYFN

与 Quanta Micro 集成的最先进的遥感技术

UAV LiDAR 和摄影测量

带有连接器和室外冷却系统的 GOBI 传感器
苏黎世UAS赛车队

利用 Ellipse-D 推进自动驾驶汽车工程

无人驾驶车辆

苏黎世UAS赛车队接近终点线
发现我们所有的案例研究

他们在谈论我们

了解我们的惯性解决方案如何提升我们客户的运营并提高他们的生产力。

BoE Systems
“我们听说过一些关于 SBG 传感器在测量行业中使用的良好评价,因此我们使用 Ellipse-D 进行了一些测试,结果完全符合我们的需求。”
Jason L,创始人
Eberhard Karls Universität
“选择 Ellipse-N 是因为它满足了所有要求,并在精度、尺寸和重量之间提供了独特的平衡。”
Uwe P, Dr. Ing.
滑铁卢大学
“SBG Systems 的 Ellipse-D 易于使用、非常准确和稳定,而且外形小巧,这些对于我们的 WATonoTruck 开发至关重要。”
Amir K,教授兼主任

探索自主车辆的其他国防应用

了解惯性导航系统如何增强自动驾驶车辆在各种国防应用中的性能。从无人地面系统到自动车队和侦察平台,我们的解决方案提供任务成功所需的精确的定位、方向和可靠性——即使在 GNSS 受限的环境中。


您有疑问吗?

欢迎访问我们的常见问题解答部分!在这里,您可以找到关于 UAV 无人飞行器导航的最常见问题的答案。如果您找不到您要找的内容,请随时直接与我们联系!

在国防 UAV 中可以进行哪些类型的 INS 集成?

我们的解决方案非常适合与各种类型的国防无人机集成,从而为不同的运营需求提供多功能性和适应性。 我们的运动和导航传感器为您的系统带来战术传感,而不会影响 SWaP-C! 它们特别适合集成商使用。

 

对于依赖 GNSS 的无人机,我们的双天线 GNSS 接收器可提供卓越的精度。这有利于地面导航,并有助于在空中和地面导航之间进行过渡。此外,所有传感器都支持各种通信协议,例如 RS-232、CAN 和以太网,从而可以与无人机系统无缝集成。

 

最后,还可以集成外部定位解决方案,例如 DVL 或其他导航辅助设备,以提供精确的横摇、纵倾、航向和高度数据。这增强了在 GNSS 信号可能较弱或不可用的环境中的导航。

我们如何确保无人机军事应用中的传感器质量标准?

在 SBG Systems,为了确保我们的惯性测量单元 (IMU) 达到最高的质量标准,我们采用了一丝不苟的流程。 我们首先优化选择高端 MEMS 组件,重点关注符合我们严格质量要求的可靠加速度计和陀螺仪。 我们的 IMU 封装在坚固的外壳中,旨在承受振动和环境条件,从而保证耐用性和性能。

 

我们的自动化校准过程涉及一个双轴转台,并解决 -40°C 至 85°C 的温度范围。此校准可补偿各种因素,包括加速度计和陀螺仪中的偏差、交叉轴效应、未对准、比例因子和非线性,从而确保在所有天气条件下的一致性能。

 

我们的认证过程还包括严格的内部筛选,以确保只有符合我们规格的传感器才能继续投入生产。 每个 IMU 都附带详细的校准报告,并提供两年保修。 这种严谨的方法可确保长期的高质量、可靠性和一致的性能,从而为国防和其他关键应用提供卓越的 IMU。

 

我们还进行全面的环境和耐久性测试,以确保可靠性。我们的一些传感器符合多项MIL-STD标准,保证了抗冲击、振动和极端环境的能力。

如何在无人机 (UAV) 作业中控制输出延迟?

在无人机 (UAV) 操作中控制输出延迟对于确保快速响应的性能、精确的导航和有效的通信至关重要,尤其是在国防或任务关键型应用中。

输出延迟是实时控制应用中的一个重要方面,较高的输出延迟可能会降低控制回路的性能。我们的 INS 嵌入式软件旨在最大限度地减少输出延迟:一旦对传感器数据进行采样,扩展卡尔曼滤波器 (EKF)就会在生成输出之前执行小型且恒定时间的计算。通常,观察到的输出延迟小于一毫秒。

如果要获得总延迟,则应将处理延迟添加到数据传输延迟中。此传输延迟因接口而异。例如,在 115200 bps 的 UART 接口上发送的 50 字节消息将花费 4 毫秒才能完成传输。考虑更高的波特率以最大限度地减少输出延迟。