Inertiale Navigation für Verteidigungs-UAVs

Ein UAV (Unmanned Aerial Vehicle), allgemein als Drohne bezeichnet, ist ein Luftfahrzeug mit spezifischen Missionsnutzlasten, das ohne menschlichen Piloten an Bord operiert. UAVs werden von Bedienern ferngesteuert oder funktionieren autonom über Bordcomputer und Sensoren.
In letzter Zeit sind die Streitkräfte mit wachsenden Herausforderungen konfrontiert, darunter elektronische Kriegsführung und GNSS-Interferenzen, die Schwachstellen in traditionellen Positionierungs-, Navigations- und Zeitmesssystemen (PNT) aufzeigen. Die weitverbreitete Verfügbarkeit von kostengünstigem GNSS-Jamming und -Spoofing hat die alleinige Abhängigkeit von diesen Systemen für Verteidigungsfahrzeuge riskant gemacht.
Trotzdem sind viele Verteidigungsflotten nicht auf GNSS-beeinträchtigte Umgebungen vorbereitet. Die Integration von Inertialsensoren in diese Fahrzeuge ist jetzt entscheidend, um die PNT-Fähigkeiten aufrechtzuerhalten und die nationale Sicherheit in umkämpften Schlachtfeldern zu gewährleisten. Unsere Bewegungs- und Navigationslösungen bieten in solchen Szenarien eine zuverlässige Alternative zu GNSS.

Startseite Verteidigung Trägheitsnavigation für UAVs

Hochpräzise Beschleunigungsmesser und Gyroskope

Inertialsysteme spielen eine entscheidende Rolle als primäre und sekundäre Navigationshilfen in Verteidigungsgeräten und -fahrzeugen (z. B. unbemannte Luftfahrzeuge) und arbeiten mit Kompasssystemen und Karten zusammen. Diese Systeme liefern kontinuierliche Echtzeit-Navigationsdaten, die für die Kollisionsvermeidung, die Pfadplanung und das Situationsbewusstsein unerlässlich sind. Darüber hinaus verbessert INS die Fahrzeugautonomie und ermöglicht es Fahrzeugen, auf dem Schlachtfeld unabhängiger zu agieren.

Unsere Inertialsysteme verfügen über hochpräzise Beschleunigungsmesser und Gyroskope, die für die Gewährleistung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind. Durch die Kombination von Daten von diesen Sensoren mit Eingaben von externen Quellen können hochgenaue INS-Lösungen selbst kleinste Bewegungsänderungen erkennen. Diese Sensorfusion ermöglicht es dem INS, präzise und zuverlässige Navigationsdaten zu liefern, die für missionskritische Anwendungen unerlässlich sind.

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Robustes und platzsparendes Design

Unsere Navigationssysteme sind MEMS-basierte Inertial Measurement Units (IMU), die üblicherweise in OEM-Form erhältlich sind. Wir verwenden Materialien und Designs, die robust genug sind, um den extremen Bedingungen standzuhalten, denen Militärfahrzeuge ausgesetzt sind, wie z. B. intensive Vibrationen, drastische Temperaturschwankungen und raue Klimazonen. Die Zuverlässigkeit in diesen Umgebungen ist entscheidend, da ein Systemausfall den Erfolg der Mission gefährden könnte. Getestet nach Militärstandards stellen diese Materialien sicher, dass kritische Systeme in anspruchsvollen Szenarien weiterhin optimal funktionieren.

Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit sind der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der operativen Effektivität und machen sie unerlässlich für missionskritische Anwendungen, bei denen jede Fehlfunktion schwerwiegende Folgen haben könnte.

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Einfach zu integrierende OEM- und Box-Lösungen

Unsere Inertialsensoren sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos in alle Arten von UAVs (unbemannten Luftfahrzeugen) integrieren lassen. Diese Faktoren ermöglichen es, unser INS einfach zu installieren, ohne dass wesentliche Änderungen erforderlich sind.
Diese Anpassungsfähigkeit gewährleistet eine schnelle und konsistente Implementierung, reduziert Ausfallzeiten und Betriebskosten und erhält gleichzeitig die Navigationsgenauigkeit. Mit unseren skalierbaren Lösungen können Verteidigungs-kräfte sicherstellen, dass ihre gesamte Flotte von den verbesserten Navigationsfähigkeiten von INS profitiert, wodurch missionskritische Operationen unterstützt werden, ohne UAV-Konfigurationen zu stören oder komplexe Nachrüstungen zu erfordern.

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Unsere Stärken

Wir sind stolz darauf, garantieren zu können, dass unsere Systeme fortschrittliche Technologien kombinieren, um selbst unter härtesten Bedingungen genaue Echtzeit-Bewegungsdaten zu liefern.

Dynamische Navigation Hochgenaue Positions- und Orientierungsdaten in sich schnell ändernden Szenarien.
GNSS-verweigerte Gebiete – Ausfallsicherheit Beibehaltung der Leistung in Umgebungen mit GPS-Störung oder ohne GPS.
Kompaktes und robustes Design Optimiert für die UAV-Integration, erfüllt militärische Standards für Haltbarkeit unter rauen Bedingungen
Echtzeitdaten für Missionsgenauigkeit Erzielen Sie präzise Zielerfassung, Überwachung und Aufklärungsmissionen.

Lösungen für UAV-Navigation

Unsere Sensoren bieten eine extrem geringe Latenz zwischen Bewegung und Ausgabe. Sie sind sorgfältig mit Signalkonditionierung und FIR-Filterung ausgestattet, um eine hohe Bandbreite zu gewährleisten und gleichzeitig die Messung vor Vibrationen zu schützen.

Pulse 40 IMU Unit Checkmedia Right

Pulse-40

Pulse-40 IMU ist ideal für kritische Anwendungen. Gehen Sie keine Kompromisse zwischen Größe, Leistung und Zuverlässigkeit ein.
IMU in taktischer Qualität 0,08°/√hr Rauschgyro 6µg Beschleunigungsmesser 12 Gramm, 0,3 W
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Pulse-40
Ellipse E INS Unit Right

Ellipse-E

Ellipse-E bietet präzise Navigation durch die Integration mit externen GNSS und Sensoren und liefert Roll-, Nick-, Gier-, Heave- und Positionsdaten.
INS Externes GNSS 0,05 ° Roll & Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-E
Ellipse N INS Unit Right

Ellipse-N

Ellipse-N ist ein kompaktes, leistungsstarkes Single-Antennen-GNSS, das eine präzise Positionierung auf Zentimeterebene und eine robuste Navigation bietet.
INS Single Antenna RTK GNSS 0,05 ° Roll & Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-N
Ellipse D INS Einheit Rechts

Ellipse-D

Ellipse-D ist das kleinste Inertialnavigationssystem mit Dual-Antennen-GNSS und bietet präzisen Kurs und zentimetergenaue Genauigkeit unter allen Bedingungen.
INS Dual Antenna RTK INS 0,05 ° Roll und Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS Einheit Rechts

Ekinox Micro

Ekinox Micro ist ein kompaktes, leistungsstarkes INS mit Dual-Antennen-GNSS, das unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit in unternehmenskritischen Anwendungen bietet.
INS Internes GNSS Single/Dual Antenne 0,015 ° Rollen und Neigen 0.05 ° Kurs
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Ekinox Micro
Quanta Plus INS-Einheit, rechte Seite

Quanta Plus

Quanta Plus kombiniert eine taktische IMU mit einem leistungsstarken GNSS-Empfänger, um eine zuverlässige Positions- und Lageregelung zu erhalten, selbst in rauesten GNSS-Umgebungen. Es ist ein kleines, leichtes und leistungsstarkes Produkt, das einfach in Vermessungssysteme mit LiDAR oder anderen Sensoren von Drittanbietern integriert werden kann.
INS Interne geodätische Dual-Antenne 0.03 ° Kurs 0,015 ° RTK Roll & Pitch
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Quanta Plus
Quanta Extra INS Unit Right

Quanta Extra

Quanta Extra integriert High-End-Gyroskope und -Beschleunigungsmesser in einem äußerst kompakten Formfaktor. Es integriert auch einen RTK GNSS-Empfänger, der eine zentimetergenaue Position liefert. Bringen Sie höchste Präzision in Ihre Mobile Mapping Lösung!
INS Interne geodätische Dual-Antenne 0.03 ° Kurs 0,008 ° Roll & Pitch
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Quanta Extra

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Fallstudien

Entdecken Sie die Erfolgsgeschichten hinter den UAV-Inertiallösungen von SBG Systems. Erfahren Sie, wie unsere hochmodernen Navigationssysteme den Betrieb unbemannter Luftfahrzeuge in verschiedenen Branchen verändert haben, von der Präzisionslandwirtschaft bis hin zur Verteidigung.
Jede Fallstudie beleuchtet reale Anwendungen, bei denen unsere fortschrittlichen Inertialsensoren und die GNSS-Technologie unübertroffene Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung erbracht haben.

Vikings

Kompaktes Inertialnavigationssystem für autonome Navigation

Autonomer Roboter

VIKINGS Autonomer Roboter
GRYFN

Modernste Fernerkundung integriert mit Quanta Micro

UAV LiDAR & Photogrammetrie

GOBI-Sensor mit Anschlüssen und Kühlsystem im Freien
Zurich UAS Racing Team

Fortschrittliche Entwicklung autonomer Fahrzeuge mit Ellipse-D

Autonome Fahrzeuge

Zurich UAS Racing Team kurz vor dem Überschreiten der Ziellinie
Entdecken Sie alle unsere Fallstudien

Sie reden über uns

Entdecken Sie, wie unsere Inertiallösungen die Abläufe unserer Kunden verbessert und ihre Produktivität gesteigert haben.

BoE Systems
„Wir haben von guten Erfahrungen mit SBG-Sensoren in der Vermessungsbranche gehört, deshalb haben wir einige Tests mit dem Ellipse-D durchgeführt, und die Ergebnisse waren genau das, was wir brauchten.“
Jason L, Gründer
Eberhard Karls Universität
„Ellipse-N wurde ausgewählt, weil es alle Anforderungen erfüllt und ein einzigartiges Gleichgewicht zwischen Genauigkeit, Größe und Gewicht bietet.“
Uwe P, Dr. Ing.
University of Waterloo
“Ellipse-D von SBG Systems war einfach zu bedienen, sehr genau und stabil, mit einem kleinen Formfaktor—all dies war für unsere WATonoTruck-Entwicklung von entscheidender Bedeutung.”
Amir K, Professor und Direktor

Entdecken Sie weitere Verteidigungsanwendungen für autonome Fahrzeuge

Erfahren Sie, wie Inertialnavigationssysteme die Leistung autonomer Fahrzeuge in einer Vielzahl von Verteidigungsanwendungen verbessern. Von unbemannten Bodensystemen über autonome Konvois bis hin zu Aufklärungsplattformen bieten unsere Lösungen die präzise Positionierung, Ausrichtung und Zuverlässigkeit, die für den Erfolg der Mission erforderlich sind—auch in GNSS-verweigerter Umgebung.


Haben Sie Fragen?

Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zur Navigation von UAVs (unbemannte Fluggeräte). Wenn Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!

Welche Arten der INS-Integration sind innerhalb von UAVs im Verteidigungsbereich möglich?

Unsere Lösungen eignen sich gut für die Integration in verschiedene Arten von Verteidigungs- UAVs und bieten Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit für unterschiedliche Einsatzanforderungen. Unsere Bewegungs- und Navigationssensoren bringen taktische Sensorik in Ihre Systeme, ohne Kompromisse bei SWaP-C einzugehen! Sie eignen sich besonders für den Einsatz durch Integratoren.

 

Für UAVs, die auf GNSS angewiesen sind, bieten unsere Dual-Antennen-GNSS-Empfänger eine außergewöhnliche Genauigkeit. Dies ist vorteilhaft für die Oberflächennavigation und hilft beim Übergang zwischen Luft- und Bodennavigation. Darüber hinaus unterstützen alle Sensoren verschiedene Kommunikationsprotokolle wie RS-232, CAN und Ethernet, was eine nahtlose Integration in UAV-Systeme ermöglicht.

 

Schließlich ist es möglich, externe Positionierungslösungen wie DVL oder andere Navigationshilfen zu integrieren, um genaue Roll-, Nick-, Kurs- und Höhendaten bereitzustellen. Dies verbessert die Navigation in Umgebungen, in denen GNSS-Signale schwach oder nicht verfügbar sind.

Wie stellen wir Sensorqualitätsstandards für militärische UAV-Anwendungen sicher?

Bei SBG Systems beinhaltet die Sicherstellung höchster Qualitätsstandards für unsere Inertial Measurement Units (IMUs) einen sorgfältigen Prozess. Wir beginnen mit der optimalen Auswahl hochwertiger MEMS-Komponenten, wobei wir uns auf zuverlässige Beschleunigungsmesser und Gyroskope konzentrieren, die unseren strengen Qualitätsanforderungen entsprechen. Unsere IMUs sind in robusten Gehäusen untergebracht, die Vibrationen und Umgebungsbedingungen standhalten und so Langlebigkeit und Leistung gewährleisten.

 

Unser automatisierter Kalibrierungsprozess umfasst einen 2-Achsen-Tisch und deckt Temperaturbereiche von -40 °C bis 85 °C ab. Diese Kalibrierung kompensiert verschiedene Faktoren wie Bias, Querachsen-Effekte, Fehlausrichtung, Skalenfaktoren und Nichtlinearitäten in Beschleunigungsmessern und Gyroskopen und gewährleistet so eine konsistente Leistung bei allen Wetterbedingungen.

 

Unser Qualifizierungsprozess umfasst zudem ein strenges internes Screening, um sicherzustellen, dass nur Sensoren, die unseren Spezifikationen entsprechen, die Produktion durchlaufen. Jede IMU wird von einem detaillierten Kalibrierungsbericht begleitet und hat eine Garantie von zwei Jahren. Dieser rigorose Ansatz gewährleistet hohe Qualität, Zuverlässigkeit und konstante Leistung über die Zeit und liefert überlegene IMUs für die Verteidigung und andere kritische Anwendungen.

 

Wir führen auch gründliche Umwelt- und Dauertests durch, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Einige unserer Sensoren erfüllen mehrere MIL-STD-Normen, die die Beständigkeit gegen Stöße, Vibrationen und extreme Bedingungen garantieren.

Wie steuert man Ausgangsverzögerungen im UAV-Betrieb?

Die Steuerung der Ausgabeverzögerungen bei UAV-Operationen ist entscheidend für die Gewährleistung einer reaktionsschnellen Leistung, einer präzisen Navigation und einer effektiven Kommunikation, insbesondere in Verteidigungs- oder einsatzkritischen Anwendungen.

Die Ausgabelatenz ist ein wichtiger Aspekt in Echtzeit-Steuerungsanwendungen, bei denen eine höhere Ausgabelatenz die Leistung von Regelkreisen beeinträchtigen könnte. Unsere eingebettete INS-Software wurde entwickelt, um die Ausgabelatenz zu minimieren: Sobald Sensordaten erfasst werden, führt das erweiterte Kalman-Filter (EKF) kleine und zeitkonstante Berechnungen durch, bevor die Ausgaben generiert werden. Typischerweise beträgt die beobachtete Ausgabeverzögerung weniger als eine Millisekunde.

Die Verarbeitungsverzögerung sollte zur Datenübertragungsverzögerung addiert werden, wenn Sie die Gesamtverzögerung erhalten möchten. Diese Übertragungsverzögerung variiert von Schnittstelle zu Schnittstelle. Beispielsweise benötigt eine 50-Byte-Nachricht, die über eine UART-Schnittstelle mit 115200 bps gesendet wird, 4 ms für die vollständige Übertragung. Erwägen Sie höhere Baudraten, um die Ausgabelatenz zu minimieren.