التطبيقات

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة بالقصور الذاتي North Finderالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم الجيروسكوبات ومقاييس التسارع لتوفير قياسات دقيقة للقصور الذاتي لوظيفة البحث عن الشمال.الوظيفة: يحدد بسرعة ودقة اتجاه الشمال في جميع الظروف الجوية، بشكل مستقل عن الإشارات الخارجية.التطبيقات: مناسبة للاستخدامات العسكرية والمدنية التي تتطلب توجيهًا مستقلاً ومقاومًا للتداخل.معالجة البيانات: يتميز ببرنامج متقدم لجمع بيانات الاستشعار ومعالجتها وتصحيح أخطاء الموقف.النمطية: البرنامج معياري لسهولة التطوير والاختبار والصيانة، مما يسمح بإجراء ترقيات مرنة للنظام.يعد ظهور مكتشف الشمال إنجازًا مهمًا في تطوير تكنولوجيا الملاحة بالقصور الذاتي. يتم استخدامه على نطاق واسع في المجالات العسكرية والمدنية من خلال تكوين أجهزة استشعار بالقصور الذاتي لتشكيل نظام قياس دقيق للقصور الذاتي، والذي يمكنه استشعار معلمات الموقع ذات الصلة للحامل بدقة، وتوفير موارد معلومات متنوعة مثل تنسيق الموقع والتوجيه والموقف للحامل معدات أخرى.مكتشف الشمال هو أداة بالقصور الذاتي، وله المزايا العامة لأدوات القصور الذاتي، أي استخدام مبدأ عمل القصور الذاتي، ولا يعتمد على معلومات خارجية عند العمل، ولا يشع الطاقة إلى الخارج، ولن يتعرض لتدخل العدو في العمل، لن يتعرض لمواد المجال المغناطيسي وغيرها من التداخلات البيئية، المقاومة البيئية الجيدة، في أداء البيئة العالية والمنخفضة الحرارة متفوقة، هو نظام يشير إلى التوجه المستقل. يمكنه تحديد الشمال بسرعة ودقة في بيئة مناسبة لجميع الأحوال الجوية.في جهاز مكتشف الشمال، يتم تصفية إخراج إشارة المستشعر للجيروسكوب ومقياس التسارع، وبوابته وتضخيمه، ويتم تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية بواسطة محول A/D إلى كمبيوتر التحكم في نظام البحث عن الشمال للحساب والمعالجة.يمكن القول أن برنامج مكتشف الشمال هو روح النظام، وبدون التحكم في البرنامج، تكون الأجهزة الموجودة في النظام عديمة الفائدة فعليًا ولا يمكنها تشغيل أدائها. يتحكم جزء البرنامج في أجهزة النظام بأكمله، ويحدد القيمة الأولية، ويجمع البيانات بانتظام، وواجهة التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر، ويوفر واجهة تسلسلية وواجهة اتصالات الشبكة لتحقيق تبادل البيانات مع العالم الخارجي.يشتمل المحتوى الرئيسي لبرنامج North Finder على جزأين: الأول هو برنامج الإدارة، الذي يجعل الأجهزة تعمل وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا، مثل تهيئة كل جزء، وإدارة المقاطعة في عملية التشغيل، وإدارة الاتصال بين النظام والاتصال الخارجي. والثاني هو برنامج معالجة البيانات، الذي يقوم بأخذ عينات من المعلومات الخاصة بكل مستشعر ويقوم بمعالجة البيانات التي تم أخذ عينات منها لمنع إخراج نتيجة العثور على الشمال.مهامها الرئيسية هي: 1. تهيئة النظام: بما في ذلك اختيار الموقع الأولي للنظام، وحكم إغلاق التغذية الراجعة للجيروسكوب، وتهيئة أخذ العينات A/D وما إلى ذلك.2. التحكم في نقل النظام: يتحكم البرنامج في المحرك ليدور وفقًا للوضع المحدد مسبقًا.3. معالجة البيانات: أخذ العينات A/D والمعالجة المسبقة للبيانات؛ حساب مصفوفة المواقف وتصحيح الأخطاء؛ العرض والإخراج وما إلى ذلك. تتشابك هذه المهام في الوقت المناسب وتعتمد على إدارة المقاطعة لتنسيقها.في تصميم مكتشف الشمال، نتبع المبدأ الأساسي للنمطية، وينقسم البرنامج إلى عدة وحدات، كل وحدة تحدد وظيفة، ومن ثم يمكن لهذه الوحدات معًا لتشكل الكل إكمال الوظيفة المحددة. تظهر مزايا تطوير الوحدات ذات الوظائف المستقلة وبدون الكثير من التفاعل بين الوحدات بشكل أساسي في: أولاً، من السهل نسبيًا تطوير برنامج التنفيذ المعياري. ثانيًا، من السهل اختبار الوحدات المستقلة وصيانتها، ويمكن تعديلها أو استبدالها أو إدراجها بسهولة في وحدات جديدة عند الحاجة.لقد أتقنت شركة Micro-Magic Inc في تصنيع مكتشف الشمال التكنولوجيا الماهرة، في البرامج والأجهزة الداخلية لنظام الملاحة، واختيار Micro-Magic Inc فعال من حيث التكلفة، ومكونات بالقصور الذاتي عالية الأداء، ولديها حاليًا نوع جديد من مكتشف الشمال مختلف من الباحث التقليدي عن الشمال، هو NF2000 الخاص بنا، إذا كنت مهتمًا بهذا، فمرحبًا بك في التواصل مع موظفينا المحترفين. NF2000نظام ملاحة بالقصور الذاتي عالي الدقة لباحث الشمال عن الضباب  

النقاط الرئيسيةالمنتج: NF1000 Gyro North Finderالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم الجيروسكوب ومقياس التسارع المرن الكوارتز في نظام حزام لأسفل لقياس السمت بدقة.الوظيفة: توفر إمكانية البحث عن الشمال وتوجيهه في الوقت الفعلي وفي جميع الأحوال الجوية، وحساب زاوية السمت والميل لتطبيقات مثل الحفر الاتجاهي.التطبيقات: مثالية للعمليات العسكرية واستكشاف النفط والغاز والمشاريع الهندسية في الأماكن الضيقة.تصميم مضغوط: الحجم: Φ31.8 × 85 مم، الوزن: 400 جرام، مما يوفر سهولة الحمل والقدرة على التكيف.الأداء: تضمن الميزات المتقدمة مثل تعويض الميل والمحاذاة الذاتية توجيهًا دقيقًا وموثوقًا في البيئات الصعبة.الاستنتاج: يوفر NF1000 إمكانية البحث والتوجيه بسرعة ودقة نحو الشمال، مما يجعله أداة قيمة للحفر الاتجاهي والملاحة العسكرية والتطبيقات الهندسية الأخرى.في التوجه العسكري والمدني، يتم استخدام مكتشف الشمال على نطاق واسع. يمكنه تحديد الشمال في جميع الأحوال الجوية الثابتة، الشاملة، السريعة وفي الوقت الفعلي، وذلك لتحديد سمت الموجة الحاملة، أي الزاوية بين المحور المرجعي للموجة الحاملة واتجاه الشمال الحقيقي، والذي يتم استخدامه كمرجع السمت للمراقبة وتوجيه الهدف وإعادة ضبط نظام الملاحة. ويمكن استخدامه أيضًا كمرجع للعمليات تحت الأرض مثل الأنفاق والمناجم في التطبيقات العسكرية، خاصة التي تتطلب من مكتشف الشمال الجيروسكوبي تحقيق توجيه سريع ودقيق في وقت قصير.1. المبادئ الأساسية لاكتشاف الشماليستخدم مكتشف الشمال الجيروسكوب لحساب الزاوية بين الموجة الحاملة واتجاه الشمال الحقيقي. يستخدم هذا النظام جيروسكوب ومقياس تسارع كوارتز مرن لتشكيل نظام ربط. المحور الحساس لمقياس التسارع يوازي المحور الحساس للجيروسكوب. والآخر على طول المستوى الأفقي متعامد الدوران ومقياس التسارع لتشكيل تجميعة قصورية نسبة إلى قاعدة التثبيت حول المحور الرأسي حسب أمر نظام التحكم في دوران التجميعة حول دوران المحور الرأسي ويمكن حل موضعين لقياس تسارع السمت للتجميع بالقصور الذاتي للتعويض عن المكون الرأسي للسرعة الزاوية لدوران الأرض.2. تكنولوجيا حفر آبار النفطإن التنقيب عن النفط وتطويره هو صناعة عالية الاستثمار، وعالية المخاطر، وعالية العائد، وتعتمد على التكنولوجيا، وصناعة كثيفة رأس المال، واتخاذ القرار أو الأخطاء التشغيلية ستتسبب في خسائر اقتصادية واجتماعية فادحة.مع تحسن مستوى التنقيب عن النفط والغاز في البر والبحر، أصبحت أنواع مكامن النفط والغاز معقدة ومتنوعة، وتزايدت نسبة مكامن النفط والغاز ذات النفاذية المنخفضة والمنخفضة للغاية عاماً بعد عام، كما ازدادت لقد تطور عمق البئر من الضحلة والمتوسطة إلى العميقة وحتى العميقة للغاية. وتمتد أنواع مكامن النفط والغاز من التقليدية إلى غير التقليدية. امتد النوع الرسوبي من القاري إلى البحري. دخلت أعمال الاستكشاف والتطوير مرحلة منخفضة وعميقة وصعبة، مما يطرح تحديات جديدة أمام استغلال النفط والغاز. وفي هذه الحالة، فإن الاستخدام المستمر لتقنية الآبار العمودية لن يلبي احتياجات الحفر الحديث، لذلك ظهرت تقنية الحفر الاتجاهي.لطالما اعتبر الحفر الموجه "عملية وعلم تحويل بئر في اتجاه محدد من أجل الحفر إلى هدف محدد مسبقًا تحت الأرض". كما هو موضح من خلال مكتشف اتجاه الحفر الشمالي، فإن زاوية السمت وزاوية الميل هما معلمتان رئيسيتان لتحديد موضع ثقب الحفر. يمكن اختبار مؤشرات الأداء الرئيسية للجيروسكوب ومقياس التسارع ومعايرتها تلقائيًا باستخدام برنامج مكتشف الشمال الجيروسكوبي المدمج.أثناء بناء الحفر، يصل جهاز الحفر إلى موقع الحفر المحدد. وفقًا لزاوية السمت والميل المصممة، حدد المشغل مسبقًا تقريبًا زاوية الاتجاه والميل لجهاز الحفر، ثم وضع أداة اكتشاف الشمال في المكان الأفقي بالقرب من موقع الحفر لعملية البحث عن الشمال؛ بعد اكتمال اكتشاف الشمال، يتم وضع الباحث عن الشمال على حاجز التوجيه الخاص بمنصة الحفر لعرض معلومات موقف منصة الحفر الحالية (زاوية الميل وزاوية السمت)، ثم يتم تعديل موقف منصة الحفر حتى تصل المنصة إلى زاوية التصميم.وفقًا للمشاكل التي واجهناها في عملية مسح الحفر، أطلقنا جهاز اكتشاف الشمال ذو الشكل الجديد NF1000، خصيصًا لاستخراج البترول والحفر الموجه والتطبيقات الهندسية الأخرى، فهو لم يحقق طفرة في المظهر فحسب، بل أيضًا من حيث الحجم والوزن. تم تحسينه بشكل كبير، حيث يبلغ حجمه فقط مم Φ31.8 × 85 مم، والوزن 400 جرام، مما حقق طفرة كبيرة في المنتجات التقليدية بالقصور الذاتي لسلسلة North Finder. يسمح ظهورها لعدد أكبر من المهندسين بمواجهة بيئة مراقبة فضائية أكثر صعوبة ومحدودة.3. الملخصيستخدم الباحث الشمالي لشركة Micro-Magic Inc نظامًا للحزام. بالنسبة للانحراف الصفري والخطأ العشوائي لمكتشف الشمال، نفذت شركة Micro-Magic Inc العديد من الإصلاحات الفنية للمنتج. في الوقت الحاضر، لا يقوم أحدث الباحث عن الشمال NF1000 بوظائف تعويض الميل والمحاذاة الذاتية فحسب، بل يمكن استخدامه أيضًا في المسبار. يتم تسهيل المزيد من مساحة المراقبة المحدودة. إذا كنت مهتمًا بهذا المنتج، فيرجى مناقشة الأمر معنا. NF1000نظام الملاحة بالقصور الذاتي عالي الأداء الديناميكي MEMS North Seeker  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام ملاحة بالقصور الذاتي (INS) يعتمد على IMUالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS لقياس التسارع والسرعة الزاوية في الوقت الحقيقي.الوظيفة: يدمج بيانات الموقف والموقف الأولية مع قياسات IMU لحساب الموقف والموقف في الوقت الحقيقي.التطبيقات: مثالية للملاحة الداخلية والفضاء والأنظمة المستقلة والروبوتات.التحديات: يعالج أخطاء المستشعر، والانجراف التراكمي، وتأثيرات البيئة الديناميكية من خلال طرق المعايرة والتصفية.الاستنتاج: يوفر تحديد المواقع بدقة في البيئات الصعبة، مع أداء قوي عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع المساعدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يعد قانون الانجراف المستمر للأداة مع درجة حرارة الثيودوليت الجيروسكوبي ظاهرة معقدة تتضمن تفاعل مكونات وأنظمة متعددة داخل الجهاز. يشير ثابت الأداة إلى القيمة المرجعية للقياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل ظروف محددة. ومن الأهمية بمكان ضمان دقة القياس والاستقرار.سوف تتسبب التغيرات في درجات الحرارة في انحراف ثوابت الأجهزة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري للمواد تسبب تغيرات في هيكل الجهاز، ويتغير أداء المكونات الإلكترونية مع تغيرات درجة الحرارة. غالبًا ما يكون نمط الانجراف هذا غير خطي لأن المواد والمكونات المختلفة تستجيب بشكل مختلف لدرجة الحرارة.من أجل دراسة انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى سلسلة من التجارب وتحليل البيانات. يتضمن ذلك معايرة وقياس الجهاز عند درجات حرارة مختلفة، وتسجيل التغيرات في ثوابت الجهاز، وتحليل العلاقة بين درجة الحرارة وثوابت الجهاز.ومن خلال تحليل البيانات التجريبية يمكن معرفة اتجاه ثوابت الجهاز التي تتغير مع تغير درجة الحرارة، ويمكن محاولة إنشاء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة. يمكن أن تعتمد هذه النماذج على الانحدار الخطي، أو تركيب متعدد الحدود، أو طرق إحصائية أخرى، وتستخدم للتنبؤ والتعويض عن الانجراف في ثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة.يعد فهم انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة أمرًا مهمًا للغاية لتحسين دقة القياس واستقراره. من خلال اتخاذ تدابير التعويض المقابلة، مثل التحكم في درجة الحرارة والمعايرة ومعالجة البيانات، يمكن تقليل تأثير درجة الحرارة على ثوابت الجهاز، وبالتالي تحسين أداء القياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي.تجدر الإشارة إلى أن قواعد الانجراف المحددة وطرق التعويض قد تختلف وفقًا لنماذج المزواة الجيروسكوبية المختلفة وسيناريوهات التطبيق. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب دراسة التدابير المقابلة وتنفيذها وفقًا لمواقف محددة.عادةً ما تتضمن دراسة نمط الانجراف لثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة مراقبة وتحليل أداء الأداة في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة.الغرض من هذا البحث هو فهم كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة على ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي وربما إيجاد طريقة للتعويض أو تصحيح تأثير درجة الحرارة هذا.تشير الثوابت الآلية بشكل عام إلى الخصائص المتأصلة للأداة في ظل ظروف معينة، مثل درجة الحرارة القياسية. بالنسبة للمثواة الجيروسكوبية، قد تكون ثوابت الجهاز مرتبطة بدقة القياس والثبات وما إلى ذلك.عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة، قد تتغير خصائص المواد والهيكل الميكانيكي وما إلى ذلك داخل الجهاز، مما يؤثر على ثوابت الجهاز.لدراسة نمط الانجراف هذا، عادة ما تكون الخطوات التالية مطلوبة:حدد نطاقًا من نقاط درجة الحرارة المختلفة لتغطية بيئات التشغيل التي قد يواجهها الثيودوليت الجيروسكوبي.قم بإجراء قياسات اتجاهية متعددة عند كل نقطة درجة حرارة للحصول على عينات بيانات كافية.تحليل البيانات ومراقبة اتجاه ثوابت الصك كدالة لدرجة الحرارة.حاول بناء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة، مثل الانحدار الخطي، وتركيب متعدد الحدود، وما إلى ذلك.استخدم هذا النموذج للتنبؤ بثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة وربما تطوير طرق للتعويض عن تأثيرات درجات الحرارة.قد يبدو النموذج الرياضي كما يلي:ك(تي) = أ + ب × تي + ج × تي^2 + …من بينها، K(T) هو ثابت الأداة عند درجة الحرارة T، وa، b، c، وما إلى ذلك هي المعاملات التي سيتم تركيبها.هذا النوع من الأبحاث له أهمية كبيرة في تحسين أداء الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل الظروف البيئية المختلفة.تجدر الإشارة إلى أن طرق البحث والنماذج الرياضية المحددة قد تختلف وفقًا لنماذج الأدوات المحددة وسيناريوهات التطبيق.تلخيصيعد قانون الانجراف المستمر للأداة مع درجة حرارة الثيودوليت الجيروسكوبي ظاهرة معقدة تتضمن تفاعل مكونات وأنظمة متعددة داخل الجهاز. يشير ثابت الأداة إلى القيمة المرجعية للقياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل ظروف محددة. ومن الأهمية بمكان ضمان دقة القياس والاستقرار.سوف تتسبب التغيرات في درجات الحرارة في انحراف ثوابت الأجهزة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري للمواد تسبب تغيرات في هيكل الجهاز، ويتغير أداء المكونات الإلكترونية مع تغيرات درجة الحرارة. غالبًا ما يكون نمط الانجراف هذا غير خطي لأن المواد والمكونات المختلفة تستجيب بشكل مختلف لدرجة الحرارة.من أجل دراسة انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى سلسلة من التجارب وتحليل البيانات. يتضمن ذلك معايرة وقياس الجهاز عند درجات حرارة مختلفة، وتسجيل التغيرات في ثوابت الجهاز، وتحليل العلاقة بين درجة الحرارة وثوابت الجهاز.ومن خلال تحليل البيانات التجريبية يمكن معرفة اتجاه ثوابت الجهاز التي تتغير مع تغير درجة الحرارة، ويمكن محاولة إنشاء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة. يمكن أن تعتمد هذه النماذج على الانحدار الخطي، أو تركيب متعدد الحدود، أو طرق إحصائية أخرى، وتستخدم للتنبؤ والتعويض عن الانجراف في ثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة.يعد فهم انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة أمرًا مهمًا للغاية لتحسين دقة القياس واستقراره. من خلال اتخاذ تدابير التعويض المقابلة، مثل التحكم في درجة الحرارة والمعايرة ومعالجة البيانات، يمكن تقليل تأثير درجة الحرارة على ثوابت الجهاز، وبالتالي تحسين أداء القياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي.تجدر الإشارة إلى أن قواعد الانجراف المحددة وطرق التعويض قد تختلف وفقًا لنماذج المزواة الجيروسكوبية المختلفة وسيناريوهات التطبيق. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب دراسة التدابير المقابلة وتنفيذها وفقًا لمواقف محددة.عادةً ما تتضمن دراسة نمط الانجراف لثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة مراقبة وتحليل أداء الأداة في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة.الغرض من هذا البحث هو فهم كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة على ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي وربما إيجاد طريقة للتعويض أو تصحيح تأثير درجة الحرارة هذا.تشير الثوابت الآلية بشكل عام إلى الخصائص المتأصلة للأداة في ظل ظروف معينة، مثل درجة الحرارة القياسية. بالنسبة للمثواة الجيروسكوبية، قد تكون ثوابت الجهاز مرتبطة بدقة القياس والثبات وما إلى ذلك.عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة، قد تتغير خصائص المواد والهيكل الميكانيكي وما إلى ذلك داخل الجهاز، مما يؤثر على ثوابت الجهاز.لدراسة نمط الانجراف هذا، عادة ما تكون الخطوات التالية مطلوبة:حدد نطاقًا من نقاط درجة الحرارة المختلفة لتغطية بيئات التشغيل التي قد يواجهها الثيودوليت الجيروسكوبي.قم بإجراء قياسات اتجاهية متعددة عند كل نقطة درجة حرارة للحصول على عينات بيانات كافية.تحليل البيانات ومراقبة اتجاه ثوابت الصك كدالة لدرجة الحرارة.حاول بناء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة، مثل الانحدار الخطي، وتركيب متعدد الحدود، وما إلى ذلك.استخدم هذا النموذج للتنبؤ بثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة وربما تطوير طرق للتعويض عن تأثيرات درجات الحرارة.قد يبدو النموذج الرياضي كما يلي:ك(تي) = أ + ب × تي + ج × تي^2 + …من بينها، K(T) هو ثابت الأداة عند درجة الحرارة T، وa، b، c، وما إلى ذلك هي المعاملات التي سيتم تركيبها.هذا النوع من الأبحاث له أهمية كبيرة في تحسين أداء الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل الظروف البيئية المختلفة.تجدر الإشارة إلى أن طرق البحث والنماذج الرياضية المحددة قد تختلف وفقًا لنماذج الأدوات المحددة وسيناريوهات التطبيق. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام اكتشاف جيروسكوب البئر الشمالي من MEMSالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم جيروسكوبات MEMS للتوجه نحو الشمال، ويتميز بحجم صغير، وتكلفة منخفضة، ومقاومة عالية للصدمات.الوظيفة: تستخدم طريقة محسنة للموقعين (90 درجة و270 درجة) وتصحيح الموقف في الوقت الحقيقي لتحديد الشمال بدقة.التطبيقات: مُحسّن لأنظمة الحفر في قاع البئر في البيئات المعقدة تحت الأرض.دمج البيانات: يجمع بين بيانات الجيروسكوب وتصحيحات الانحراف المغناطيسي المحلي لحساب الشمال الحقيقي، مما يضمن التنقل الدقيق أثناء الحفر.الاستنتاج: يوفر قدرات دقيقة وموثوقة ومستقلة في اكتشاف الشمال، وهو مثالي لحفر الآبار والتطبيقات المماثلة.جيروسكوب MEMS الجديد هو نوع من الجيروسكوب بالقصور الذاتي مع بنية بسيطة، والتي تتميز بمزايا التكلفة المنخفضة، وصغر الحجم، ومقاومة الاهتزازات العالية للصدمات. يمكن لجيروسكوب الشمال بالقصور الذاتي أن يكمل الشمال المستقل الذي يبحث عن جميع الأحوال الجوية دون قيود خارجية، ويمكنه تحقيق سرعة وكفاءة عالية ودقة عالية وعمل مستمر. استنادًا إلى مزايا جيروسكوب MEMS، يعد جيروسكوب MEMS مناسبًا جدًا لنظام العثور على شمال قاع البئر. تصف هذه الورقة بحث الاندماج المجزأ لنظام اكتشاف شمال البئر الجيروسكوبي MEMS. فيما يلي سيتم عرض الاكتشاف الشمالي المحسّن ذو الموقعين، ومخطط اكتشاف الشمال لدمج البئر الجيروسكوبي MEMS وتحديد قيمة العثور على الشمال.تحسين العثور على موقعين في الشماليحدد مخطط البحث عن الشمال الثابت ذو الموقعين عمومًا 0 درجة و180 درجة كموضعين أولي ونهائي لبحث الشمال. بعد التجارب المتكررة، يتم جمع السرعة الزاوية لإخراج الجيروسكوب، ويتم الحصول على زاوية البحث الشمالية النهائية من خلال الجمع بين خط العرض المحلي. اعتمدت التجربة طريقة الموضعين كل 10 درجات، وجمعت 360 درجة من القرص الدوار، وتم جمع إجمالي 36 مجموعة من البيانات. بعد حساب متوسط كل مجموعة من البيانات، تم عرض قيم الحل المقاسة في الشكل 1 أدناه.الشكل 1: منحنى تركيب إخراج الجيروسكوب من 0 إلى 360 درجةكما يتبين من الشكل 1، فإن منحنى تركيب الإخراج هو منحنى جيب التمام، ولكن البيانات التجريبية والزوايا لا تزال صغيرة، والنتائج التجريبية تفتقر إلى الدقة. تم إجراء تجارب متكررة، وتم تمديد زاوية الاستحواذ إلى 0 ~ 660 درجة، وتم إجراء طريقة الموضعين كل 10 درجات من 0 درجة، وتم عرض نتائج البيانات في الشكل 2. اتجاه الصورة هو جيب التمام منحنى، وهناك اختلافات واضحة في توزيع البيانات. عند قمة وقاع منحنى جيب التمام، يكون توزيع نقاط البيانات متناثرًا وتكون درجة الملاءمة للمنحنى منخفضة، بينما في المكان الذي به أعلى ميل للمنحنى، تكون ملاءمة نقاط البيانات للمنحنى أكثر بديهي.الشكل 2: منحنى تركيب إخراج الجيروسكوب في موقعين 0 ~ 660 درجةبالاقتران مع العلاقة بين السمت وسعة إخراج الجيروسكوب في الشكل 3، يمكن استنتاج أن البيانات مناسبة بشكل أفضل عندما يتم اعتماد اكتشاف الشمال ذو الموضعين عند 90 درجة و270 درجة، مما يشير إلى أنه من الأسهل والأكثر دقة الكشف الزاوية الشمالية في الاتجاه الشرقي الغربي. لذلك، يتم استخدام 90 درجة و270 درجة، بدلاً من 0 درجة و180 درجة، في هذه الورقة باعتبارها موقعين شماليين يبحثان عن مواضع اكتساب مخرجات الجيروسكوب.الشكل 3: العلاقة بين السمت وسعة إخراج الجيروسكوبMEMS جيروسكوب بئر الانصهار شمالًاعندما يتم استخدام الجيروسكوب MEMS في نظام اكتشاف البئر الشمالي، فإنه يواجه بيئة معقدة، وستكون هناك زاوية متغيرة مع الحفر، وبالتالي يصبح حل الزاوية الشمالية أكثر تعقيدًا. في هذا القسم، استنادًا إلى تحسين مخطط اكتشاف الشمال ثنائي الموقع في القسم السابق، تم اقتراح طريقة للحصول على زاوية الموقف من خلال التحكم في الدوران وفقًا لمعلومات بيانات الإخراج، ويتم الحصول على الزاوية المضمنة مع الشمال. يظهر مخطط التدفق المحدد في الشكل 4.يتم نقل جيروسكوب MEMS إلى الكمبيوتر العلوي من خلال واجهة البيانات RS232. كما هو موضح في الشكل 4، بعد الحصول على زاوية الشمال الأولية من خلال البحث شمالًا في الموقعين، يتم تنفيذ الخطوة التالية للحفر أثناء الحفر. وبعد تلقي تعليمات الشمال تتوقف أعمال الحفر. يتم جمع إخراج زاوية الموقف بواسطة جيروسكوب MEMS وإرساله إلى الكمبيوتر العلوي. يتم التحكم في دوران نظام البحث عن شمال البئر من خلال معلومات زاوية الموقف، ويتم ضبط زاوية التدحرج وزاوية الميل إلى 0. زاوية العنوان في هذه اللحظة هي الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال المغناطيسي.في هذا المخطط، يمكن الحصول على الزاوية بين جيروسكوب MEMS واتجاه الشمال الحقيقي في الوقت الفعلي من خلال جمع معلومات زاوية الموقف.الشكل 4: مخطط تدفق العثور على الشماليتم تحديد القيمة التي تسعى إلى الشمالفي مخطط اكتشاف الشمال الاندماجي، تم إجراء اكتشاف الشمال المحسن ذو الموقعين على جيروسكوب MEMS. بعد الانتهاء من اكتشاف الشمال، تم الحصول على موضع الشمال الأولي، وتم تسجيل زاوية العنوان θ، وكانت حالة الموقف الأولية (0،0، θ)، كما هو مبين في الشكل 5 (أ). عندما يتم الحفر، تتغير زاوية وضع الجيروسكوب، ويتم تنظيم زاوية اللف وزاوية الميل بواسطة الطاولة الدوارة، كما هو موضح في الشكل 5 (ب).كما هو موضح في الشكل 5 (ب)، عند حفر لقمة الحفر، يتلقى النظام معلومات زاوية الموقف لأداة الموقف، ويحتاج إلى الحكم على أحجام زاوية اللفة γ 'وزاوية الملعب β'، وتدويرها من خلال التحكم في الدوران النظام لجعلها تتحول إلى 0. في هذا الوقت، بيانات زاوية عنوان الإخراج هي الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال المغناطيسي. يجب الحصول على الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال الحقيقي وفقًا للعلاقة بين الشمال المغناطيسي واتجاه الشمال الحقيقي، ويجب الحصول على زاوية الشمال الحقيقية من خلال الجمع بين زاوية الانحراف المغناطيسي المحلية. الحل هو كما يلي:θ’=Φ-∆φفي الصيغة أعلاه، θ 'لقمة الحفر وزاوية اتجاه الشمال الحقيقية، ∆φ هي زاوية الانحراف المغناطيسي المحلي، Φ هي لقمة الحفر وزاوية الشمال المغناطيسية.الشكل 5: تغيير زاوية الموقف الأولي والحفريتم تحديد القيمة التي تسعى إلى الشمالفي هذا الفصل، تمت دراسة مخطط اكتشاف الشمال لجيروسكوب MEMS تحت الأرض لنظام اكتشاف الشمال. استنادًا إلى مخطط اكتشاف الشمال ثنائي الموقع، يُقترح مخطط اكتشاف شمالي محسّن ثنائي الموقع بزاوية 90 درجة و270 درجة كمواضع بداية. مع التقدم المستمر لجيروسكوب MEMS، يمكن لجيروسكوب MEMS الذي يبحث عن الشمال تحقيق اكتشاف مستقل للشمال، مثل MG2-101، نطاق القياس الديناميكي الخاص به هو 100 درجة / ثانية، ويمكن أن يعمل في بيئة -40 درجة مئوية ~ +85 درجة مئوية ، عدم استقرار التحيز هو 0.1 درجة / ساعة، والسرعة الزاوية العشوائية هي 0.005 درجة / √ ساعة.أتمنى أن تتمكن من فهم مخطط اكتشاف الشمال لجيروسكوب MEMS من خلال هذه المقالة، وأتطلع إلى مناقشة المشكلات المهنية معك. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب الألياف الضوئية المتكامل القائم على الشريحةالميزات الرئيسية:المكونات: تستخدم شريحة بصرية متكاملة تجمع بين وظائف مثل التلألؤ وتقسيم الشعاع والتعديل والكشف على منصة غشاء رقيق من نيوبات الليثيوم (LNOI).الوظيفة: يحقق تكامل "متعدد في واحد" لوظائف المسار البصري غير الحساسة، مما يقلل من الحجم وتكاليف الإنتاج مع تعزيز الاستقطاب وتعديل الطور للحصول على أداء جيروسكوب دقيق.التطبيقات: مناسبة لتحديد المواقع، والملاحة، والتحكم في الموقف، وقياس ميل آبار النفط.التحسين: يمكن أن تؤدي التحسينات الإضافية في نسبة انقراض الاستقطاب وقوة الانبعاث وكفاءة الاقتران إلى تعزيز الاستقرار والدقة.الاستنتاج: يمهد هذا التصميم المتكامل الطريق لجيروسكوبات الألياف الضوئية المصغرة ومنخفضة التكلفة، مما يلبي الطلب المتزايد على حلول الملاحة بالقصور الذاتي المدمجة والموثوقة.مع مزايا الحالة الصلبة والأداء العالي والتصميم المرن، أصبح جيروسكوب الألياف الضوئية هو الجيروسكوب بالقصور الذاتي السائد، والذي يستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل تحديد المواقع والملاحة والتحكم في المواقف وقياس ميل آبار النفط. في ظل الوضع الجديد، يتطور الجيل الجديد من نظام الملاحة بالقصور الذاتي نحو التصغير والتكلفة المنخفضة، مما يطرح متطلبات أعلى وأعلى للأداء الشامل للجيروسكوب مثل الحجم والدقة والتكلفة. في السنوات الأخيرة، تطور الجيروسكوب الرنان النصف كروي وجيروسكوب MEMS بسرعة مع ميزة الحجم الصغير، مما له تأثير معين على سوق جيروسكوب الألياف الضوئية. التحدي الرئيسي المتمثل في تقليل حجم الجيروسكوب البصري التقليدي هو تقليل حجم المسار البصري. في المخطط التقليدي، يتكون المسار البصري لجيروسكوب الألياف الضوئية من عدة أجهزة بصرية منفصلة، يتم تحقيق كل منها بناءً على مبادئ وعمليات مختلفة ولها عبوة مستقلة وضفيرة. ونتيجة لذلك، يقترب حجم الجهاز بموجب التقنية السابقة من حد التخفيض، ومن الصعب دعم التخفيض الإضافي لحجم جيروسكوب الألياف الضوئية. لذلك، من الضروري استكشاف حلول تقنية جديدة لتحقيق التكامل الفعال للوظائف المختلفة للمسار البصري، وتقليل حجم المسار البصري الجيروسكوبي بشكل كبير، وتحسين توافق العملية، وتقليل تكلفة إنتاج الجهاز.مع تطور تكنولوجيا الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات، حققت التكنولوجيا البصرية المتكاملة اختراقات تدريجية، وتم تقليل حجم الميزة بشكل مستمر، ودخلت المستوى الصغير والنانو، مما عزز بشكل كبير التطوير الفني للرقائق الضوئية المتكاملة، وقد تم تطبيقها في الاتصالات البصرية والحوسبة البصرية والاستشعار البصري وغيرها من المجالات. توفر التكنولوجيا البصرية المتكاملة حلاً تقنيًا جديدًا وواعدًا للتصغير والتكلفة المنخفضة للمسار البصري لجيروسكوب الألياف الضوئية.1 تصميم مخطط الرقاقة الضوئية المتكامل1.1 التصميم العاممصدر ضوء التوجيه البصري التقليدي (SLD أو ASE)، وقارنة التوصيل المستدقة الليفية (يُشار إليها باسم "المقرنة")، ومُعدِّل طور الدليل الموجي للفرع Y (يُشار إليه باسم "مُعدِّل الدليل الموجي Y")، والكاشف، والحلقة الحساسة (حلقة الألياف). من بينها، الحلقة الحساسة هي الوحدة الأساسية لمعدل الزاوية الحساسة، ويؤثر حجمها بشكل مباشر على دقة الجيروسكوب.نقترح شريحة متكاملة هجينة، والتي تتكون من مكون مصدر الضوء، ومكون متعدد الوظائف ومكون كشف من خلال التكامل الهجين. من بينها، جزء مصدر الضوء هو مكون مستقل، يتكون من شريحة SLD، ومكون موازنة العزل والمكونات الطرفية مثل المشتت الحراري ومبرد أشباه الموصلات. تتكون وحدة الكشف من شريحة كشف وشريحة مضخم للمقاومة. الوحدة متعددة الوظائف هي الجسم الرئيسي للرقاقة المتكاملة الهجينة، والتي يتم تحقيقها بناءً على شريحة رقيقة من نيوبات الليثيوم (LNOI)، وتتضمن بشكل أساسي الدليل الموجي البصري، وتحويل بقعة الوضع، والمستقطب، ومقسم الشعاع، ومخفف الوضع، والمغير وغيرها. هياكل الرقائق. يتم إرسال الشعاع المنبعث من شريحة SLD إلى الدليل الموجي LNOI بعد العزلة والموازاة.يقوم المستقطب بتحريف ضوء الإدخال، ويقوم مخفف الوضع بتخفيف وضع عدم العمل. بعد أن يقوم مقسم الشعاع بتقسيم الشعاع ويقوم المغير بتعديل الطور، تدخل شريحة الإخراج إلى الحلقة الحساسة والمعدل الزاوي الحساس. يتم التقاط شدة الضوء بواسطة شريحة الكاشف، ويتدفق الخرج الكهروضوئي المتولد عبر شريحة مضخم المقاومة إلى دائرة إزالة التشكيل.تتميز الشريحة الضوئية المدمجة الهجينة بوظائف التألق، وتقسيم الشعاع، ودمج الشعاع، والانحراف، والتعديل، والكشف، وما إلى ذلك. إنها تحقق التكامل "متعدد في واحد" للوظائف غير الحساسة للمسار البصري الجيروسكوبي. تعتمد جيروسكوبات الألياف الضوئية على معدل الزاوية الحساسة للشعاع المتماسك بدرجة عالية من الاستقطاب، ويؤثر أداء الاستقطاب بشكل مباشر على دقة الجيروسكوبات. يعد مُعدِّل الدليل الموجي Y التقليدي نفسه جهازًا متكاملاً، يتمتع بوظائف الانحراف وتقسيم الشعاع ودمج الشعاع والتعديل. بفضل طرق تعديل المواد مثل تبادل البروتونات أو نشر التيتانيوم، تتمتع وحدات تعديل الدليل الموجي Y بقدرة انحراف عالية للغاية. ومع ذلك، يجب أن تأخذ مواد الأغشية الرقيقة في الاعتبار متطلبات الحجم والتكامل والقدرة على الانحراف، والتي لا يمكن تلبيتها بطرق تعديل المواد. من ناحية أخرى، فإن مجال وضع الدليل الموجي البصري للأغشية الرقيقة أصغر بكثير من مجال الدليل الموجي البصري للمواد السائبة، مما يؤدي إلى تغييرات في توزيع المجال الكهروستاتيكي ومعلمات مؤشر الانكسار الكهربي، ويحتاج هيكل القطب إلى إعادة تصميم. ولذلك، فإن المستقطب والمغير هما نقطتا التصميم الأساسيتان لشريحة "الكل في واحد".1.2 تصميم محدديتم الحصول على خصائص الاستقطاب عن طريق التحيز الهيكلي، وتم تصميم مستقطب على الرقاقة، والذي يتكون من دليل موجي منحني ودليل موجي مستقيممتفق. يمكن للدليل الموجي المنحني أن يحد من الفرق بين وضع الإرسال ووضع عدم الإرسال، ويحقق تأثير انحياز الوضع. يتم تقليل فقدان الإرسال في وضع الإرسال عن طريق ضبط الإزاحة.تتأثر خصائص إرسال الدليل الموجي البصري بشكل أساسي بفقدان التشتت وتسرب الأسلوب وفقدان الإشعاع وفقدان عدم تطابق الأسلوب. من الناحية النظرية، تكون خسارة التشتت وتسرب الوضع في أدلة الموجات المنحنية الصغيرة صغيرة، وهي محدودة بشكل أساسي بالعملية المتأخرة. ومع ذلك، فإن فقدان الإشعاع للأدلة الموجية المنحنية أمر متأصل وله تأثيرات مختلفة على الأوضاع المختلفة. تتأثر خصائص إرسال الدليل الموجي المنحني بشكل أساسي بفقدان عدم تطابق الوضع، ويوجد تداخل في الوضع عند تقاطع الدليل الموجي المستقيم والدليل الموجي المنحني، مما يؤدي إلى زيادة حادة في تشتت الوضع. عندما تنتقل موجة الضوء إلى الدليل الموجي المستقطب، بسبب وجود الانحناء، يختلف معامل الانكسار الفعال لوضع موجة الضوء في الاتجاه الرأسي والاتجاه الموازي، ويختلف تقييد الوضع، مما يؤدي إلى توهين مختلف تأثيرات لأوضاع TE وTM.ولذلك، فمن الضروري تصميم معلمات الدليل الموجي الانحناء لتحقيق أداء الانحراف. من بينها، نصف قطر الانحناء هو المعلمة الرئيسية لدليل الموجة الانحناء. يتم حساب خسارة الإرسال تحت نصف قطر انحناء مختلف ومقارنة الخسارة بين الأوضاع المختلفة بواسطة أداة حل الوضع الذاتي FDTD. أظهرت النتائج المحسوبة أن فقدان الدليل الموجي يتناقص مع زيادة نصف القطر عند نصف قطر الانحناء الصغير. على هذا الأساس، يتم حساب العلاقة بين خاصية الاستقطاب (نسبة وضع TE إلى وضع TM) ونصف قطر الانحناء، وتتناسب خاصية الاستقطاب عكسيا مع نصف قطر الانحناء. يجب أن يأخذ تحديد نصف قطر الانحناء للمستقطب الموجود على الرقاقة في الاعتبار الحساب النظري ونتائج المحاكاة والقدرة التكنولوجية والطلب الفعلي.يتم استخدام المجال الزمني للفرق المحدود (FDTD) لمحاكاة مجال الضوء المرسل للمستقطب الموجود على الرقاقة. يمكن أن يمر وضع TE عبر بنية الدليل الموجي بخسارة منخفضة، بينما يمكن أن ينتج وضع TM توهينًا واضحًا للوضع، وذلك للحصول على ضوء مستقطب بنسبة انقراض عالية. من خلال زيادة عدد أدلة الموجات المتتالية، يمكن تحسين نسبة انقراض نسبة انقراض الاستقطاب، ويمكن الحصول على أداء أفضل من -35 ديسيبل لنسبة انقراض الاستقطاب على مقياس ميكرون. وفي الوقت نفسه، يكون هيكل الدليل الموجي على الرقاقة بسيطًا، ومن السهل تحقيق تصنيع منخفض التكلفة للجهاز.2 التحقق من أداء الشريحة الضوئية المتكاملةشريحة LNOI الرئيسية للرقاقة الضوئية المدمجة عبارة عن عينة غير مقطعة محفورة بهياكل شرائح متعددة، ويبلغ حجم شريحة LNOI الرئيسية الواحدة 11 مم × 3 مم. يتضمن اختبار أداء الشريحة الضوئية المدمجة بشكل أساسي قياس النسبة الطيفية ونسبة انقراض الاستقطاب والجهد نصف الموجي.استنادًا إلى الشريحة الضوئية المدمجة، تم بناء نموذج أولي للجيروسكوب، وتم إجراء اختبار أداء الشريحة الضوئية المدمجة. أداء انحياز صفري ثابت لنموذج أولي جيروسكوبي يعتمد على شريحة بصرية مدمجة في أساس معزول غير اهتزازي في درجة حرارة الغرفة. على أساس مجموعةيحتوي الجيروسكوب الذي تم تشكيله في الشريحة الضوئية على انجراف طويل الأمد في قطاع بدء التشغيل، والذي يحدث بشكل أساسي بسبب خاصية بدء التشغيل لمصدر الضوء والخسارة الكبيرة للوصلة الضوئية. في اختبار مدته 90 دقيقة، كان استقرار التحيز الصفري للجيروسكوب هو 0.17 درجة/ساعة (10 ثوانٍ). بالمقارنة مع الجيروسكوب المعتمد على الأجهزة المنفصلة التقليدية، فإن مؤشر استقرار التحيز الصفري يتدهور بترتيب من حيث الحجم، مما يشير إلى أن الشريحة الضوئية المدمجة تحتاج إلى مزيد من التحسين. اتجاهات التحسين الرئيسية: تحسين نسبة انقراض الاستقطاب للرقاقة، وتحسين الطاقة المضيئة للرقاقة الباعثة للضوء، وتحسين كفاءة الاقتران النهائي للرقاقة، وتقليل الخسارة الإجمالية للرقاقة المدمجة.3 ملخصنقترح شريحة بصرية متكاملة تعتمد على LNOI، والتي يمكنها تحقيق تكامل الوظائف غير الحساسة مثل التلألؤ وتقسيم الشعاع ودمج الشعاع والانحراف والتشكيل والكشف. يبلغ استقرار التحيز الصفري للنموذج الجيروسكوبي الأولي المعتمد على الشريحة الضوئية المدمجة 0.17 درجة/ساعة. بالمقارنة مع الأجهزة المنفصلة التقليدية، لا يزال أداء الشريحة به فجوة معينة، والتي تحتاج إلى مزيد من التحسين والتحسين. نحن نستكشف بشكل مبدئي جدوى وظائف المسار البصري المتكاملة تمامًا باستثناء الحلقة، والتي يمكن أن تزيد من قيمة تطبيق الرقاقة الضوئية المدمجة في الجيروسكوب، وتلبية احتياجات التطوير للتصغير والتكلفة المنخفضة لجيروسكوب الألياف الضوئية.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام ملاحة بالقصور الذاتي (INS) يعتمد على IMUالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS لقياس التسارع والسرعة الزاوية في الوقت الحقيقي.الوظيفة: يدمج بيانات الموقف والموقف الأولية مع قياسات IMU لحساب الموقف والموقف في الوقت الحقيقي.التطبيقات: مثالية للملاحة الداخلية والفضاء والأنظمة المستقلة والروبوتات.التحديات: يعالج أخطاء المستشعر، والانجراف التراكمي، وتأثيرات البيئة الديناميكية من خلال طرق المعايرة والتصفية.الاستنتاج: يوفر تحديد المواقع بدقة في البيئات الصعبة، مع أداء قوي عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع المساعدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يعد حساب موضع بيانات القصور الذاتي النقية (IMU) من تقنيات تحديد المواقع الشائعة. يقوم بحساب الكائن المستهدف في الوقت الفعلي باستخدام معلومات التسارع والسرعة الزاوية التي تم الحصول عليها بواسطة وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU)، بالإضافة إلى معلومات الموقع الأولي والموقف. موقف. ستقدم هذه المقالة المبادئ وسيناريوهات التطبيق وبعض التحديات التقنية ذات الصلة لحساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي.1. مبدأ حساب الموقع بناءً على بيانات الملاحة بالقصور الذاتييعد حساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي الخالص طريقة لتحديد المواقع تعتمد على مبدأ قياس القصور الذاتي. IMU عبارة عن مستشعر يدمج مقياس التسارع والجيروسكوب. من خلال قياس التسارع والسرعة الزاوية للكائن المستهدف في ثلاثة اتجاهات، يمكن استخلاص معلومات موضع واتجاه الكائن المستهدف.في حساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي، من الضروري أولاً الحصول على معلومات الموقع الأولي والموقف للكائن المستهدف. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق إدخال أجهزة استشعار أخرى (مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والبوصلة، وما إلى ذلك) أو المعايرة اليدوية. تلعب معلومات الموقف الأولي والموقف دورًا مهمًا في عملية الحل. إنها توفر نقطة بداية بحيث يمكن تحويل بيانات التسارع والسرعة الزاوية التي تم قياسها بواسطة IMU إلى الإزاحة الفعلية وتغييرات الموقف للكائن المستهدف.بعد ذلك، استنادًا إلى بيانات التسارع والسرعة الزاوية التي تم قياسها بواسطة IMU، بالإضافة إلى معلومات الموقع الأولي والموقف، يمكن استخدام التكامل العددي أو خوارزميات التصفية لحساب موضع الكائن المستهدف في الوقت الفعلي. تحصل طريقة التكامل العددي على سرعة وإزاحة الكائن المستهدف من خلال فصل ودمج بيانات التسارع والسرعة الزاوية. تستخدم خوارزمية التصفية طرقًا مثل تصفية كالمان أو تصفية كالمان الموسعة لتصفية البيانات المقاسة بواسطة IMU للحصول على تقدير موضع الكائن المستهدف وموقفه.2. سيناريوهات التطبيق لحساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتييتم استخدام حساب الموضع استنادًا إلى بيانات الملاحة بالقصور الذاتي على نطاق واسع في العديد من المجالات. من بينها، يعد التنقل الداخلي أحد سيناريوهات التطبيق النموذجية لحساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي. في البيئات الداخلية، عادةً ما تكون إشارات GPS غير قادرة على الوصول، ويمكن لحساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي النقي استخدام البيانات المقاسة بواسطة IMU لتحقيق تحديد موضع دقيق للأشياء المستهدفة في الداخل. وهذا له أهمية كبيرة في مجالات مثل القيادة الذاتية وروبوتات الملاحة الداخلية.يمكن أيضًا استخدام حساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي في مجال الفضاء الجوي. في الطائرات، نظرًا لاحتمال تداخل إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على ارتفاعات عالية أو بعيدًا عن الأرض، يمكن استخدام حساب موقع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي كطريقة احتياطية لتحديد المواقع. ويمكنه حساب موقع الطائرة واتجاهها في الوقت الفعلي من خلال البيانات المقاسة بواسطة IMU، وتقديمها إلى نظام التحكم في الطيران لتحقيق استقرار الموقف وتخطيط مسار الرحلة.3. تحديات حساب الموقع باستخدام بيانات الملاحة بالقصور الذاتيلا يزال حساب الموقع استنادًا إلى بيانات الملاحة بالقصور الذاتي يواجه بعض التحديات في التطبيقات العملية. بادئ ذي بدء، يحتوي مستشعر IMU نفسه على أخطاء وضوضاء، مما سيؤثر على دقة تحديد المواقع. من أجل تحسين دقة الحل، يحتاج مستشعر IMU إلى معايرة وتعويض الخطأ، ويتم استخدام خوارزمية تصفية مناسبة لتقليل الخطأ.حساب الموقع بناءً على بيانات الملاحة بالقصور الذاتي النقي يكون عرضة للأخطاء التراكمية أثناء الحركات طويلة المدى. نظرًا لخصائص عملية التكامل، حتى لو كانت دقة القياس لمستشعر IMU عالية، فإن التكامل طويل المدى سيؤدي إلى تراكم أخطاء تحديد المواقع. من أجل حل هذه المشكلة، يمكن تقديم وسائل تحديد المواقع الأخرى (مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وأجهزة الاستشعار البصرية، وما إلى ذلك) لتحديد المواقع المساعدة، أو يمكن استخدام طريقة الملاحة بالقصور الذاتي المقترنة بإحكام.يحتاج حساب الموقع استنادًا إلى بيانات الملاحة بالقصور الذاتي النقية أيضًا إلى مراعاة تأثير البيئة الديناميكية. في بيئة ديناميكية، قد يتأثر الكائن المستهدف بقوى خارجية، مما يتسبب في انحرافات في البيانات المقاسة بواسطة IMU. ومن أجل تحسين قوة الحل، يمكن تعويض تأثيرات البيئات الديناميكية من خلال طرق مثل تقدير الحركة والمعايرة الديناميكية.تلخيصيعد حساب موضع البيانات بالقصور الذاتي النقي طريقة لتحديد المواقع تعتمد على قياس IMU. من خلال الحصول على بيانات التسارع والسرعة الزاوية، بالإضافة إلى معلومات الموقع الأولي والاتجاه، يتم حساب موضع واتجاه الكائن المستهدف في الوقت الفعلي. لديها تطبيقات واسعة في الملاحة الداخلية والفضاء وغيرها من المجالات. ومع ذلك، فإن حساب موضع بيانات الملاحة بالقصور الذاتي النقي يواجه أيضًا تحديات مثل خطأ المعايرة، والخطأ التراكمي، والبيئة الديناميكية. من أجل تحسين دقة الحل ومتانته، يجب اعتماد طرق المعايرة المناسبة وخوارزميات التصفية وطرق تحديد المواقع المساعدة. تتميز وحدة MEMS IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بدقة عالية نسبيًا، مثل UF300A وUF300B، والتي تتمتع بدقة أعلى وهي منتجات من فئة الملاحة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بالفنيين المحترفين لدينا في أقرب وقت ممكن. يو اف 300وحدة قياس القصور الذاتي المصغرة عالية الدقة وحدة قياس القصور الذاتي للألياف البصرية -

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام كشف التشوه المعتمد على جيروسكوب الألياف الضوئيةالميزات الرئيسية:المكونات: تتضمن جيروسكوبات الألياف الضوئية عالية الدقة لقياس السرعة الزاوية وحساب المسار.الوظيفة: يجمع البيانات الجيروسكوبية مع قياسات المسافة لاكتشاف التشوهات الهيكلية بدقة عالية.التطبيقات: مناسبة للهندسة المدنية ومراقبة الصحة الهيكلية وتحليل التشوه في الجسور والمباني والبنى التحتية الأخرى.الأداء: يحقق دقة اكتشاف التشوه أفضل من 10 ميكرومتر بسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث باستخدام جيروسكوبات متوسطة الدقة.المزايا: تصميم مدمج، وخفيف الوزن، واستهلاك منخفض للطاقة، وتشغيل سهل الاستخدام لسهولة النشر.خاتمة:يوفر هذا النظام قياسات تشوه دقيقة وموثوقة، ويقدم حلولاً قيمة لاحتياجات التحليل الهندسي والهيكلي.1 طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي بالاعتماد على جيروسكوب الألياف الضوئيةمبدأ طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية هو تثبيت جيروسكوب الألياف الضوئية على جهاز الكشف، وقياس السرعة الزاوية لنظام الكشف عند التشغيل على السطح المُقاس للهيكل الهندسي، وقياس مسافة التشغيل جهاز الكشف، وحساب مسار التشغيل لجهاز الكشف لتحقيق الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي. يشار إلى هذه الطريقة باسم طريقة المسار في هذه الورقة. يمكن وصف هذه الطريقة بأنها "ملاحة مستوية ثنائية الأبعاد"، أي أنه يتم حل موضع الناقل في السطح الراسيا لسطح الهيكل المقاس، ويتم الحصول أخيرًا على مسار الناقل على طول سطح الهيكل المقاس.وفقًا لمبدأ طريقة المسار، تشمل مصادر الخطأ الرئيسية الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة وخطأ قياس الزاوية. يشير الخطأ المرجعي إلى خطأ قياس زاوية الميل الأولية θ0، ويشير خطأ قياس المسافة إلى خطأ قياس ΔLi، ويشير خطأ قياس الزاوية إلى خطأ قياس Δθi، والذي ينتج بشكل أساسي عن خطأ قياس Δθi السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية. لا تأخذ هذه الورقة في الاعتبار تأثير الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة على خطأ اكتشاف التشوه، ويتم تحليل خطأ اكتشاف التشوه الناتج عن خطأ جيروسكوب الألياف الضوئية فقط.2 تحليل دقة اكتشاف التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئية2.1 نمذجة الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية في تطبيقات اكتشاف التشوهجيروسكوب الألياف الضوئية هو جهاز استشعار لقياس السرعة الزاوية على أساس تأثير سانياك. بعد مرور الضوء المنبعث من مصدر الضوء عبر الدليل الموجي Y، يتم تشكيل شعاعين من الضوء يدوران في اتجاهين متعاكسين في حلقة الألياف. عندما يدور الحامل بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي، يكون هناك اختلاف في المسار البصري بين شعاعي الضوء، ويمكن اكتشاف إشارة التداخل البصري المتعلقة بالسرعة الزاوية الدورانية في نهاية الكاشف، وذلك لقياس السرعة القطرية.التعبير الرياضي لإشارة خرج جيروسكوب الألياف الضوئية هو: F=Kw+B0+V. حيث F هو مخرج الجيروسكوب، وK هو عامل المقياس، وω هو الجيروسكوبمدخلات السرعة الزاوية على المحور الحساس، B0 هو الانحياز الصفري الجيروسكوبي، υ هو مصطلح الخطأ المتكامل، بما في ذلك الضوضاء البيضاء والمكونات المتغيرة ببطء الناتجة عن الضوضاء المختلفة مع وقت ارتباط طويل، ويمكن أيضًا اعتبار υ خطأ الانحياز الصفري .تتضمن مصادر خطأ القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية خطأ عامل القياس وخطأ الانحراف الصفري. في الوقت الحاضر، يبلغ خطأ عامل القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية المطبق في الهندسة 10-5~10-6. في تطبيق اكتشاف التشوه، يكون إدخال السرعة الزاوية صغيرًا، ويكون خطأ القياس الناتج عن خطأ عامل القياس أصغر بكثير من الخطأ الناتج عن خطأ الانحراف الصفري، والذي يمكن تجاهله. ويتميز مكون التيار المستمر لخطأ الانحياز الصفري بقابلية تكرار الانحياز الصفري Br، وهو الانحراف المعياري لقيمة الانحياز الصفري في اختبارات متعددة. يتميز مكون التيار المتردد بثبات التحيز الصفري Bs، وهو الانحراف المعياري لقيمة خرج الجيروسكوب عن متوسطه في اختبار واحد، وترتبط قيمته بزمن أخذ عينات الجيروسكوب.2.2 حساب خطأ التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئيةوبأخذ نموذج الشعاع المدعوم البسيط كمثال، يتم حساب خطأ اكتشاف التشوه، ويتم إنشاء النموذج النظري للتشوه الهيكلي. وعلى هذا الأساس يتم تحديد الكشفاستنادًا إلى سرعة التشغيل ووقت أخذ العينات للنظام، يمكن الحصول على السرعة الزاوية النظرية لجيروسكوب الألياف الضوئية. بعد ذلك يمكن محاكاة خطأ قياس السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية وفقًا لنموذج خطأ الانحراف الصفري لجيروسكوب الألياف الضوئية الموضح أعلاه.2.3 مثال لحساب المحاكاةيعتمد إعداد المحاكاة لسرعة التشغيل ووقت أخذ العينات وضعًا متغير النطاق، أي أن ΔLi التي تم تمريرها في كل وقت أخذ عينات ثابتة، ويتم تغيير وقت أخذ العينات لنفس مقطع الخط عن طريق تغيير سرعة التشغيل. على سبيل المثال، عندما يكون ΔLi 1 مم، مثل سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون وقت أخذ العينات 0.5 مللي ثانية. إذا كانت سرعة التشغيل 0.1 م/ث، فإن وقت أخذ العينات هو 10 مللي ثانية.3 العلاقة بين أداء جيروسكوب الألياف الضوئية وخطأ قياس التشوهأولاً، يتم تحليل تأثير خطأ التكرار الصفري. عندما لا يكون هناك خطأ في استقرار التحيز الصفري، يتم إصلاح خطأ قياس السرعة الزاوية الناجم عن خطأ التحيز الصفري، مثل كلما زادت سرعة الحركة، كلما كان وقت القياس الإجمالي أقصر، وكان تأثير خطأ التحيز الصفري أصغر، وكان التشوه أصغر خطأ في القياس. عندما تكون سرعة التشغيل سريعة، يكون خطأ استقرار التحيز الصفري هو العامل الرئيسي الذي يسبب خطأ قياس النظام. عندما تكون سرعة التشغيل منخفضة، يصبح خطأ التكرار الصفري هو المصدر الرئيسي لخطأ قياس النظام.باستخدام مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة النموذجي، أي أن استقرار التحيز الصفري هو 0.5 درجة/ساعة عندما يكون وقت أخذ العينات 1 ثانية، وقابلية التكرار الصفرية هي 0.05 درجة/ساعة. قارن أخطاء قياس النظام عند سرعة التشغيل 2 م/ث، 1 م/ث، 0.2 م/ث، 0.1 م/ث، 0.02 م/ث، 0.01 م/ث، 0.002 م/ث، 0.001 م/ث. عندما تكون سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون خطأ القياس 8.514 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.2 م/ث، يكون خطأ القياس 34.089 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.002 m /s، خطأ القياس هو 2246.222μm (RMS)، كما يتبين من نتائج المقارنة. كلما زادت سرعة التشغيل، قل خطأ القياس. بالنظر إلى سهولة التشغيل الهندسي، فإن سرعة التشغيل البالغة 2 م/ث يمكن أن تحقق دقة قياس أفضل من 10 ميكرومتر.4 ملخصاستنادًا إلى تحليل المحاكاة لقياس تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية، تم إنشاء نموذج الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية، ويتم الحصول على العلاقة بين خطأ قياس التشوه وأداء جيروسكوب الألياف الضوئية باستخدام الشعاع المدعوم البسيط نموذج كمثال. تظهر نتائج المحاكاة أنه كلما كان تشغيل النظام أسرع، أي كلما كان وقت أخذ العينات لجيروسكوب الألياف الضوئية أقصر، زادت دقة قياس التشوه للنظام عندما لا يتغير رقم أخذ العينات ويتم ضمان دقة الكشف عن المسافة. مع مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة وسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث، يمكن تحقيق دقة قياس التشوه أفضل من 10 ميكرومتر.يبلغ قطر Micro-Magic Inc GF-50 φ50*36.5 مم ودقة تبلغ 0.1 درجة/ساعة. دقة GF-60 0.05 درجة/ساعة، تنتمي إلى المستوى التكتيكي العالي لجيروسكوب الألياف الضوئية، أنتجت شركتنا جيروسكوب بحجم صغير، خفيف الوزن، استهلاك منخفض للطاقة، بداية سريعة، تشغيل بسيط، سهل الاستخدام وخصائص أخرى، على نطاق واسع تستخدم في INS، IMU، نظام تحديد المواقع، نظام تحديد الشمال، استقرار المنصة وغيرها من المجالات. إذا كنت مهتمًا بجيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بنا، فلا تتردد في الاتصال بنا.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: IMU لفحص خطوط الأنابيبالميزات الرئيسية:المكونات: مجهزة بجيروسكوبات MEMS ومقاييس التسارع لقياس السرعة الزاوية والتسارع.الوظيفة: مراقبة ظروف خطوط الأنابيب من خلال الكشف عن الانحناءات وتغيرات القطر والنظافة من خلال قياسات دقيقة للحركة والاتجاه.التطبيقات: يستخدم في فحص خطوط الأنابيب، بما في ذلك تحديد الضغط وقياس القطر وعمليات التنظيف.معالجة البيانات: يجمع البيانات ويعالجها لإجراء تقييم دقيق لسلامة خطوط الأنابيب وانحناءها وإجهادها.الاستنتاج: يوفر رؤى هامة لصيانة خطوط الأنابيب، وتحسين الكفاءة والموثوقية في عمليات التفتيش والصيانة.1. مبدأ قياس IMUIMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي) هو جهاز يمكنه قياس السرعة الزاوية والتسارع لجسم ما في الفضاء ثلاثي الأبعاد. تشتمل مكوناته الأساسية عادةً على جيروسكوب ثلاثي المحاور ومقياس تسارع ثلاثي المحاور. تُستخدم الجيروسكوبات لقياس السرعة الزاوية لجسم ما حول ثلاثة محاور متعامدة، بينما تُستخدم مقاييس التسارع لقياس تسارع جسم ما على ثلاثة محاور متعامدة. من خلال دمج هذه القياسات، يمكن الحصول على معلومات السرعة والإزاحة والموقف للكائن.2. تحديد سلالة انحناء الأنابيبفي فحص خطوط الأنابيب، يمكن استخدام IMU لتحديد إجهاد الانحناء لخط الأنابيب. عندما يتم تثبيت وحدة IMU على خنزير أو أي جهاز محمول آخر وتتحرك داخل خط أنابيب، يمكنها استشعار التغيرات في التسارع والسرعة الزاوية الناتجة عن ثني خط الأنابيب. ومن خلال تحليل هذه البيانات، يمكن تحديد درجة وموقع انحناءات الأنابيب.3. قياس القطر وعملية تنظيف الأنابيبتعد عملية قياس القطر وتنظيفه جزءًا مهمًا من صيانة خطوط الأنابيب. في هذه العملية، يتم استخدام خنزير الفرجار المجهز بـ IMU للتحرك على طول خط الأنابيب، وقياس القطر الداخلي لخط الأنابيب، وتسجيل شكل وحجم خط الأنابيب. يمكن استخدام هذه البيانات لتقييم صحة خطوط الأنابيب والتنبؤ باحتياجات الصيانة المحتملة.4. عملية تنظيف الفرشاة الفولاذيةيتم استخدام عملية الفرشاة الفولاذية لإزالة الأوساخ والرواسب من الجدران الداخلية لخطوط الأنابيب. في هذه العملية، يتحرك الخنزير بفرشاة فولاذية ووحدة IMU على طول خط الأنابيب، لتنظيف الجدار الداخلي لخط الأنابيب من خلال الفرشاة والتجفيف. يمكن لوحدة IMU تسجيل المعلومات الهندسية ونظافة خط الأنابيب أثناء هذه العملية.5. عملية الكشف عن IMUتعد عملية فحص IMU خطوة أساسية في استخدام IMU لجمع البيانات وقياسها أثناء صيانة خطوط الأنابيب. يتم تثبيت IMU على خنزير أو معدات مماثلة ويتحرك داخل خط الأنابيب أثناء تسجيل التسارع والسرعة الزاوية وغيرها من المعلمات. يمكن استخدام هذه البيانات لتحليل سلامة خط الأنابيب وتحديد المشكلات المحتملة وتوفير أساس للصيانة والإدارة اللاحقة.6. الحصول على البيانات ومعالجتها بعد ذلكبعد الانتهاء من عملية الكشف عن IMU، يجب جمع البيانات المجمعة ومعالجتها لاحقًا. يتضمن الحصول على البيانات نقل البيانات الأولية من جهاز IMU إلى جهاز كمبيوتر أو أي جهاز آخر لمعالجة البيانات. تتضمن مرحلة ما بعد المعالجة تنظيف البيانات ومعايرتها وتحليلها وتصورها. من خلال المعالجة اللاحقة، يمكن استخلاص معلومات مفيدة من البيانات الأصلية، مثل الشكل والحجم ودرجة الانحناء وما إلى ذلك للأنبوب.7. قياس السرعة والموقفيمكن لـ IMU حساب سرعة الجسم واتجاهه عن طريق قياس التسارع والسرعة الزاوية. في فحص خطوط الأنابيب، يعد قياس السرعة والموقف أمرًا بالغ الأهمية لتقييم صحة خط الأنابيب وتحديد المشكلات المحتملة. ومن خلال مراقبة تغيرات سرعة وموقف الخنزير في خط الأنابيب، يمكن استنتاج الشكل ودرجة الانحناء والعوائق المحتملة لخط الأنابيب.8.تقييم انحناء وإجهاد الأنابيبباستخدام البيانات المقاسة بواسطة IMU، يمكن تقييم انحناء وإجهاد خط الأنابيب. من خلال تحليل بيانات التسارع والسرعة الزاوية، يمكن حساب نصف قطر الانحناء وزاوية الانحناء للأنبوب في مواقع مختلفة. في الوقت نفسه، بالإضافة إلى خصائص المواد وظروف تحميل الأنبوب، يمكن أيضًا تقييم مستوى الضغط وتوزيع الضغط للأنبوب عند الانحناء. هذه المعلومات مهمة للتنبؤ بعمر خطوط الأنابيب، وتقييم السلامة، وتطوير خطط الصيانة.تلخيصباختصار، تلعب IMU دورًا مهمًا في فحص خطوط الأنابيب. ومن خلال قياس المعلمات مثل التسارع والسرعة الزاوية، يمكن تحقيق تقييم شامل وصيانة سلامة خطوط الأنابيب. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتوسيع مجالات التطبيق، سيصبح تطبيق IMU في فحص خطوط الأنابيب أكثر وأكثر اتساعًا. تتميز وحدة MEMS IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بدقة عالية نسبيًا، مثل U5000 وU7000، وهي أكثر دقة وهي منتجات من فئة الملاحة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بالفنيين المحترفين لدينا في أقرب وقت ممكن.U7000درجة الحرارة الصناعية المعوضة بالكامل Strapdown 6Dof مع خوارزمية مرشح كالمان U5000Rs232/485 جيروسكوب Imu لمنصة تثبيت هوائي الرادار/الأشعة تحت الحمراء 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)الميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم INS مقاييس التسارع والجيروسكوبات. يعتمد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على إشارات الأقمار الصناعية.الوظيفة: يوفر نظام INS التنقل المستقل بدون إشارات خارجية؛ يوفر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تحديدًا جغرافيًا دقيقًا مع تغطية عالمية.التطبيقات: INS مثالي تحت الماء وتحت الأرض والفضاء؛ يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الملاحة الشخصية والعسكرية والتتبع.التكامل: يعمل الجمع بين INS وGPS على تحسين الدقة والموثوقية في البيئات المعقدة.الخلاصة: يعتمد الاختيار بين INS وGPS على احتياجات محددة، حيث تستفيد العديد من التطبيقات من تكاملهما للحصول على حلول ملاحية مثالية.بالنسبة للمركبات المعقدة مثل الطائرات والمركبات ذاتية القيادة والسفن والمركبات الفضائية والغواصات والطائرات بدون طيار، يعد وجود نظام دقيق للحفاظ على الحركة المثالية والتحكم فيها أمرًا ضروريًا. اثنان من أبرز أنظمة الملاحة المستخدمة اليوم هما نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يتمتع كلاهما بمزايا وتطبيقات فريدة، ولكن اختيار النظام الأفضل الذي يلبي احتياجاتك يعتمد على عدة عوامل. ستستكشف هذه المقالة الاختلافات ونقاط القوة وحالات الاستخدام المثالية لكل نظام لمساعدتك على اتخاذ قرار مستنير.فهم INS ونظام تحديد المواقعنظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS):يستطيع مكتشف الشمال MEMS توفير معلومات الوجهة للجسم المتحرك بطريقة مستقلة تمامًا، ويعمل دون الاعتماد على الأقمار الصناعية، ولا يتأثر بالمناخ، ولا يتطلب عمليات معقدة. فهو لا يوفر واجهة إخراج البيانات للكمبيوتر فحسب، بل يوفر أيضًا واجهة جيدة بين الإنسان والآلة.يتكون جهاز اكتشاف MEMS North بشكل أساسي من وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) والجزء الخطي، ويظهر مخطط كتلة الأجهزة في الشكل 1. وتتكون وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) من جيروسكوب وآلية دوارة. يتكون جزء الدائرة بشكل أساسي من أربع لوحات دوائر، بما في ذلك: لوحة الطاقة ولوحة التحكم ولوحة مضخم الطاقة ولوحة القاعدة. ويبين الجدول 1 مكونات نظام البحث عن الشمال.نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):نظام تحديد المواقع العالمي هو نظام ملاحي قائم على الأقمار الصناعية يوفر معلومات عن الموقع الجغرافي والوقت لجهاز استقبال GPS في أي مكان على الأرض أو بالقرب منها حيث يوجد خط رؤية دون عائق لأربعة أو أكثر من أقمار GPS الصناعية. يتميز نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بالدقة العالية ويوفر معلومات مستمرة عن تحديد الموقع، مما يجعله مثاليًا لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من الملاحة الشخصية وحتى العمليات العسكرية. ومع ذلك، يمكن إعاقة إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بسبب المباني أو الأشجار أو الظروف الجوية، مما يؤدي إلى عدم دقة محتملة.تُستخدم تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بشكل أساسي لبيانات الموقع ورسم الخرائط وتتبع الأجسام المتحركة والملاحة وتقديرات التوقيت والقياسات. ومع ذلك، تعتمد هذه المعلومات على اتصالات الأقمار الصناعية، وإذا لم يتمكن جهاز GPS من الاتصال بأربعة أقمار صناعية على الأقل، فإن البيانات المقدمة لن تكون كافية للوظائف التشغيلية الكاملة. نقاط القوة والضعفقوة INS:الاستقلالية: لا تعتمد على الإشارات الخارجية، مما يجعلها مفيدة في البيئات التي لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).الاستجابة الفورية: توفر تحديثات فورية حول الموقع والسرعة.المتانة: أقل عرضة للتشويش أو تداخل الإشارة.نقاط الضعف في INS:الانجراف: يمكن أن تؤدي الأخطاء المتراكمة إلى عدم الدقة مع مرور الوقت.التعقيد: بشكل عام أكثر تعقيدًا وتكلفة من أنظمة تحديد المواقع (GPS).الشكل 2 إيجابيات وسلبيات Ins وGnssنقاط قوة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):الدقة: توفر معلومات دقيقة عن الموقع، غالبًا في نطاق بضعة أمتار.التغطية: تغطية عالمية مع تحديثات مستمرة.سهولة الاستخدام: متاحة على نطاق واسع وغير مكلفة نسبيا.نقاط قوة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):اعتماد الإشارة: يتطلب وجود خط رؤية واضح للأقمار الصناعية، والذي يمكن إعاقته.الضعف: عرضة للتشويش والانتحال والتدخل.الجمع بين INS ونظام تحديد المواقعفي العديد من التطبيقات، يتم استخدام INS وGPS معًا للاستفادة من نقاط قوتهما التكميلية. من خلال دمج بيانات GPS مع INS، يمكن للنظام تصحيح انحراف INS وتوفير ملاحة أكثر موثوقية ودقة. ويعتبر هذا المزيج ذا قيمة خاصة في مجال الطيران، حيث يعد التنقل المستمر والدقيق أمرًا بالغ الأهمية، وفي المركبات ذاتية القيادة، حيث يعد تحديد المواقع القوي والدقيق أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن.مع التطور السريع للأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، تم تطوير أنظمة ملاحة متكاملة أصغر حجمًا وأكثر قابلية للحمل بمساعدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، مثل النماذج الثلاثة لشركة Micro-Magic Inc بمستويات دقة مختلفة. من بينها، تم تجهيز نظام المسح والمستوى التكتيكي I6600 فائق الدقة بوحدة IMU قوية، قادرة على إخراج معلومات دقيقة للغاية عن الموقع والسرعة والموقف.خاتمةيعتمد الاختيار بين INS وGPS على احتياجاتك الخاصة والبيئة التي ستعمل فيها. إذا كنت بحاجة إلى نظام مستقل عن الإشارات الخارجية ويمكنه العمل في بيئات صعبة، فقد يكون INS هو الخيار الأفضل. ومع ذلك، إذا كنت بحاجة إلى معلومات دقيقة للغاية ومستمرة لتحديد المواقع مع تغطية عالمية، فمن المحتمل أن يكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو الخيار الأفضل. بالنسبة للعديد من التطبيقات، يمكن أن يوفر الجمع بين كلا النظامين الحل الأمثل، مما يضمن الموثوقية والدقة في التنقل.من خلال فهم نقاط القوة والقيود لكل نظام، يمكنك اتخاذ قرار مستنير واختيار نظام الملاحة الذي يلبي متطلباتك على أفضل وجه. I6700نظام الملاحة بالقصور الذاتي بمساعدة MEMS GNSS  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة بالقصور الذاتي MEMS بمساعدة GNSS (INS)الميزات الرئيسية:المكونات: مجهزة بجيروسكوبات MEMS ومقاييس التسارع لإجراء قياسات دقيقة للقصور الذاتي، مع دعم GNSS لتحسين التنقل.الوظيفة: يجمع بين دقة INS قصيرة المدى واستقرار GNSS على المدى الطويل، مما يوفر بيانات ملاحية مستمرة.التطبيقات: مناسبة للعمليات التكتيكية والطائرات بدون طيار والروبوتات والأتمتة الصناعية.دمج البيانات: يدمج بيانات INS مع تصحيحات GNSS لتقليل الانجراف وتحسين دقة تحديد المواقع.الاستنتاج: يوفر دقة وموثوقية عالية، وهو مثالي لمهام الملاحة عبر الصناعات المتنوعة.في عملية تقليل الضوضاء التي تستخدمها IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي)، يعد تقليل الضوضاء باستخدام المويجات طريقة فعالة. المبدأ الأساسي لتقليل الضوضاء المويجات هو استخدام خصائص توطين التردد الزمني متعدد الدقة للمويجات لتحليل مكونات الترددات المختلفة في الإشارة إلى مساحات فرعية مختلفة، ثم معالجة معاملات المويجات في هذه المساحات الفرعية لإزالة الضوضاء.على وجه التحديد، يمكن تقسيم عملية تقليل الضوضاء المويجات إلى الخطوات الثلاث التالية:1. إجراء تحويل المويجات على إشارة IMU الصاخبة وتفكيكها إلى مساحات فرعية مويجات مختلفة.2. عتبة المعاملات في هذه المساحات الفرعية المويجية، أي أن المعاملات التي تقل عن عتبة معينة تعتبر ضوضاء ويتم ضبطها على الصفر، بينما يتم الاحتفاظ بالمعاملات التي تزيد عن العتبة، وعادة ما تحتوي هذه المعاملات على معلومات إشارة مفيدة.3. إجراء تحويل عكسي على معاملات المويجات المعالجة للحصول على الإشارة قليلة الضوضاء.يمكن لهذه الطريقة إزالة الضوضاء في إشارة IMU بشكل فعال وتحسين جودة الإشارة ودقتها. في الوقت نفسه، نظرًا لأن تحويل المويجات له خصائص تردد زمني جيدة، فيمكنه الاحتفاظ بالمعلومات المفيدة في الإشارة بشكل أفضل وتجنب فقدان المعلومات المفرط أثناء عملية تقليل الضوضاء.يرجى ملاحظة أن اختيار العتبة المحددة وطرق المعالجة قد تختلف وفقًا لخصائص الإشارة المحددة وظروف الضوضاء، وبالتالي يلزم تعديلها وتحسينها وفقًا للظروف المحددة في التطبيقات الفعلية.تعد طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU القائمة على تحليل المويجات تقنية فعالة لمعالجة الإشارات تستخدم لإزالة الضوضاء من بيانات IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي). غالبًا ما تحتوي بيانات IMU على ضوضاء عالية التردد وانجراف منخفض التردد، مما قد يؤثر على دقة وأداء IMU. يمكن لطريقة تقليل الضوضاء القائمة على تحليل المويجات أن تفصل وتزيل هذه الضوضاء والانجرافات بشكل فعال، وبالتالي تحسين دقة وموثوقية بيانات IMU.تحليل المويجات هو أسلوب تحليل متعدد المقاييس يمكنه تحليل الإشارات إلى مكونات مويجات ذات ترددات ومقاييس مختلفة. من خلال تحليل المويجات لبيانات IMU، يمكن فصل الضوضاء عالية التردد والانجراف منخفض التردد ومعالجتهما بشكل مختلف.تتضمن طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU المعتمدة على تحلل المويجات عادةً الخطوات التالية:1. إجراء تحليل المويجات على بيانات IMU وتحللها إلى مكونات مويجات ذات ترددات ومقاييس مختلفة.2. وفقًا لخصائص مكونات المويجات، حدد عتبة مناسبة أو طريقة معالجة معامل المويجات لقمع أو إزالة الضوضاء عالية التردد.3. نموذج وتعويض الانجراف منخفض التردد لتقليل تأثيره على بيانات IMU.4. إعادة بناء مكونات المويجات المعالجة للحصول على بيانات IMU قليلة الضوضاء. تتميز طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU المعتمدة على تحلل المويجات بالمزايا التالية:1. قادر على فصل وإزالة الضوضاء عالية التردد والانجراف منخفض التردد بشكل فعال، مما يحسن دقة وموثوقية بيانات IMU.2. يتمتع بقدرات جيدة على تحليل التردد الزمني ويكون قادرًا على معالجة معلومات الوقت والتردد للإشارات في نفس الوقت.3. مناسب لأنواع مختلفة من بيانات IMU وسيناريوهات التطبيقات المختلفة، مع تنوع ومرونة قويين.تلخيصباختصار، تعد طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU القائمة على تحليل المويجات تقنية فعالة لمعالجة الإشارات يمكنها تحسين دقة وموثوقية بيانات IMU وتوفير بيانات أكثر دقة وموثوقية للملاحة بالقصور الذاتي وتقدير الموقف وتتبع الحركة وغيرها من المجالات. يدعم.تستخدم وحدة IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بعض أساليب تقليل الضوضاء الصارمة نسبيًا لتوضح للمستهلكين بشكل أفضل وحدات IMUMS عالية الدقة ومنخفضة التكلفة، مثل U5000 وU3500 كوحدات IMUs لسلسلة الملاحة. أجرى الفنيون تجارب مختلفة لتقليل التشويش على بيانات IMU لتلبية القياس الدقيق للمستهلكين لحالة حركة الأشياء بشكل أفضل.إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بموظفينا المعنيين.U3500يمكن إخراج مستشعر IMU MEMS IMU3500 U5000مهما كان ما تحتاجه، CARESTONE بجانبك. 

النقاط الرئيسيةالمنتج: مقياس تسارع مرن من الكوارتزالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس تسارع مرنة عالية الدقة من الكوارتز للحصول على قياسات دقيقة للتسارع والميل.الوظيفة: يساعد تحليل الاهتزاز على تحديد معاملات خطأ المستشعر، مما يحسن دقة القياس والأداء.التطبيقات: يستخدم على نطاق واسع في مراقبة الصحة الهيكلية، والملاحة الفضائية، واختبار السيارات، وتشخيص الآلات الصناعية.تحليل البيانات: يجمع بين بيانات الاهتزاز وخوارزميات معالجة الإشارات لتحسين نماذج المستشعر وتحسين الأداء.الاستنتاج: يوفر قياسات تسارع دقيقة وموثوقة، مع إمكانات قوية في مختلف الصناعات عالية الدقة.1. المقدمة:في مجال تكنولوجيا الاستشعار، تلعب مقاييس التسارع دورًا محوريًا في مختلف الصناعات، بدءًا من السيارات إلى الفضاء الجوي والرعاية الصحية وحتى الإلكترونيات الاستهلاكية. إن قدرتها على قياس التسارع والميل عبر محاور متعددة تجعلها لا غنى عنها للتطبيقات التي تتراوح من مراقبة الاهتزاز إلى الملاحة بالقصور الذاتي. من بين الأنواع المتنوعة من مقاييس التسارع، تتميز مقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز بدقتها وتعدد استخداماتها. في هذه المقالة، نتعمق في تعقيدات تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز، واستكشاف تصميمها، ومبادئ عملها، وأهمية تحليل الاهتزاز في تحسين أدائها.2. أهمية تحليل الاهتزازات:لكي يتم التعرف على مقياس التسارع، يجب أولاً إجراء اختبارات جدول الاهتزاز متعدد الاتجاهات عليه. الحصول على البيانات الخام الغنية من خلال برامج الحصول على البيانات. بعد ذلك، بناءً على بيانات الاختبار، من ناحية، قم بدمج خوارزمية المربعات الصغرى الشاملة لتحديد معاملات الخطأ عالية الترتيب، وتحسين معادلة نموذج الإشارة، وتعزيز دقة قياس المستشعر، واستكشاف العلاقة بين عالية- معاملات الخطأ في ترتيب مقياس التسارع وحالة تشغيله.ابحث عن طرق لتحديد حالة التشغيل من خلال معاملات الخطأ عالية الترتيب لمقياس التسارع. ومن ناحية أخرى، يمكنك استخراج مجموعة الميزات الفعالة الخاصة بها، وتدريب الشبكات العصبية، وأخيرًا تنظيم خوارزمية تحليل البيانات الفعالة من خلال تقنية الأدوات الافتراضية. تطوير برنامج تطبيقي لتحديد حالة تشغيل مقاييس التسارع المرنة الكوارتز لتحقيق تحديد سريع ودقيق لحالة تشغيل المستشعر. سيساعد ذلك الموظفين على تحسين هياكل الدوائر الداخلية بشكل سريع، وتعزيز دقة قياس مقاييس التسارع، وتحسين إنتاجية المنتجات المصنعة أثناء عملية المعالجة والتصنيع.يعد تحليل الاهتزاز بمثابة حجر الزاوية في توصيف وتحسين مقاييس التسارع المرنة الكوارتز. ومن خلال إخضاع هذه المستشعرات لاهتزازات يمكن التحكم فيها عبر ترددات وسعة مختلفة، يمكن للمهندسين تقييم خصائص استجابتها الديناميكية، بما في ذلك الحساسية والخطية ونطاق التردد. يساعد تحليل الاهتزاز في تحديد المصادر المحتملة للخطأ أو عدم الخطية في مخرجات مقياس التسارع، مما يمكّن الشركات المصنعة من ضبط معلمات المستشعر لتحسين الأداء والدقة.3. عملية تحديد الهوية:يتضمن تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز منهجًا منهجيًا يشمل الاختبار التجريبي وتحليل البيانات والتحقق من صحتها. يقوم المهندسون عادة بإجراء اختبارات الاهتزاز باستخدام الهزازات المعايرة أو أنظمة إثارة الاهتزاز، مما يعرض مقاييس التسارع إلى اهتزازات جيبية أو عشوائية أثناء تسجيل إشارات الإخراج الخاصة بها. يتم استخدام تقنيات معالجة الإشارات المتقدمة مثل تحليل فورييه وتقدير الكثافة الطيفية لتحليل استجابة التردد لمقاييس التسارع وتحديد ترددات الرنين ونسب التخميد وغيرها من المعلمات الهامة. ومن خلال الاختبار والتحليل التكراري، يقوم المهندسون بتحسين نموذج مقياس التسارع والتحقق من صحة أدائه وفقًا لمعايير محددة.4.التطبيقات والآفاق المستقبلية:تجد مقاييس التسارع المرنة من الكوارتز تطبيقات عبر مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك مراقبة الصحة الهيكلية، والملاحة الفضائية، واختبار السيارات، وتشخيص الآلات الصناعية. إن دقتها العالية وقوتها وتعدد استخداماتها تجعلها أدوات لا غنى عنها للمهندسين والباحثين الذين يسعون جاهدين لفهم وتخفيف آثار القوى الديناميكية والاهتزازات. وبالنظر إلى المستقبل، فإن التطورات المستمرة في تكنولوجيا الاستشعار وخوارزميات معالجة الإشارات مهيأة لزيادة تعزيز أداء وقدرات مقاييس التسارع المرنة الكوارتز، وفتح آفاق جديدة في تحليل الاهتزاز واستشعار الحركة الديناميكية.في الختام، يمثل تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز مسعى بالغ الأهمية في تكنولوجيا الاستشعار، مما يمكّن المهندسين من إطلاق الإمكانات الكاملة لهذه الأدوات الدقيقة. من خلال فهم مبادئ العمل، وإجراء تحليل شامل للاهتزازات، وتحسين أداء أجهزة الاستشعار، يمكن للمصنعين والباحثين تسخير قدرات مقاييس تسارع الكوارتز لعدد لا يحصى من التطبيقات، بدءًا من المراقبة الهيكلية إلى أنظمة الملاحة المتقدمة. مع استمرار تسارع الابتكار التكنولوجي، سيظل دور تحليل الاهتزاز في تحسين أداء المستشعر ذا أهمية قصوى، مما يؤدي إلى التقدم في القياس الدقيق واستشعار الحركة الديناميكية.5.الاستنتاجتوفر شركة Micro-Magic Inc مقاييس تسارع كوارتز مرنة عالية الدقة، مثل AC1، مع خطأ بسيط ودقة عالية، والتي تتميز بثبات متحيز يبلغ 5 ميكروجرام، وقابلية تكرار عامل القياس من 15 إلى 50 جزء في المليون، ووزن 80 جرامًا، ويمكن استخدامها على نطاق واسع تستخدم في مجالات التنقيب عن النفط ونظام قياس الجاذبية الصغرى للحامل والملاحة بالقصور الذاتي. AC1مقياس تسارع مرن من الكوارتز على مستوى فئة الملاحة مع نطاق قياس 50 جيجا، ثبات وتكرار ممتاز على المدى الطويل  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة المتكامل GNSS/MEMS INSالميزات الرئيسية:المكونات: يجمع بين أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي MEMS وأجهزة استقبال GNSS لتعزيز قدرات الملاحة.الوظيفة: توفر تحديثات عالية التردد ومعلومات دقيقة عن الموقع والسرعة والموقف من خلال دمج البيانات بالقصور الذاتي مع تصحيحات GNSS.التطبيقات: مثالية للطائرات بدون طيار، ومسجلات الطيران، والمركبات الذكية بدون طيار، والمركبات تحت الماء.دمج البيانات: يستخدم تصفية Kalman لدمج بيانات GNSS مع بيانات MEMS INS، وتصحيح الأخطاء المتراكمة وتحسين الدقة الإجمالية.الاستنتاج: يستفيد هذا النظام المتكامل من نقاط القوة في كلتا التقنيتين لتعزيز أداء الملاحة وموثوقيتها، مع تطبيقات واسعة النطاق عبر مختلف الصناعات.مع تطور أجهزة القصور الذاتي MEMS، تحسنت دقة جيروسكوبات MEMS ومقاييس تسارع MEMS تدريجيًا، مما أدى إلى تقدم سريع في تطبيق ممس الإضافية. ومع ذلك، فإن التعزيز في دقة أجهزة MEMS بالقصور الذاتي لم يكن كافيًا لتلبية متطلبات الدقة العالية المتزايدة لـ MEMS INS. وبالتالي، أصبح تحسين دقة MEMS INS من خلال خوارزميات تعويض الأخطاء وغيرها من الأساليب محورًا لأبحاث MEMS INS.لتعزيز أداء MEMS INS، اكتشف الباحثون طرقًا مختلفة لتقليل الأخطاء في هذه الأنظمة. هناك أربعة طرق رئيسية لتقليل أخطاء MEMS INS:معايرة وتعويض معلمات خطأ المستشعر: يتضمن ذلك استخدام النمذجة الرياضية والأدوات التجريبية لتحفيز أخطاء المستشعر، ومعايرة الأخطاء الحتمية بشكل منهجي على مستوى النظام، ومن ثم تعويض هذه الأخطاء من خلال خوارزميات التنقل بالقصور الذاتي لتحسين الأداء العام.تقنية تعديل الدوران: من خلال تطبيق مخططات تعديل الدوران المناسبة، يمكن تغيير أخطاء المستشعر بشكل دوري دون الاعتماد على مصادر معلومات خارجية. يعمل هذا التعويض التلقائي للأخطاء في خوارزمية التنقل على منع تأثير أخطاء المستشعر على MEMS INS.تقنية تكرار الأجهزة بالقصور الذاتي: نظرًا لانخفاض تكلفة أجهزة استشعار القصور الذاتي MEMS، يمكن تنفيذ تصميمات التكرار. يمكن للتكرار في أجهزة الاستشعار أن يقلل بشكل فعال من تأثير الأخطاء العشوائية على MEMS INS، وبالتالي تحسين الأداء.دمج مصادر المعلومات الخارجية: استخدام تصفية كالمان للتنقل المتكامل لمنع تراكم أخطاء MEMS INS.ستقدم هذه المقالة أيضًا الطريقة الرابعة، وهي نموذج الملاحة المتكامل الأكثر عملية والأكثر بحثًا على نطاق واسع - نظام الملاحة المتكامل GNSS/MEMS INS.أسباب استخدام GNSS لمساعدة MEMS INSMEMS INS هو نوع من نظام الحساب الميت الذي يقيس الحالة النسبية من لحظة أخذ العينات السابقة إلى لحظة أخذ العينات الحالية. ولا يعتمد على الإشارات الصوتية أو الضوئية أو الكهربائية للقياس، مما يجعله شديد المقاومة للتدخل الخارجي والخداع. إن استقلاليته وموثوقيته تجعله نظام ملاحة أساسي لمختلف شركات النقل مثل الطائرات والسفن والمركبات. يسرد الشكل 1 أداء INS بدرجات مختلفة.الشكل 1: أداء INS بدرجات مختلفة.يوفر نظام MEMS INS معدل تحديث عاليًا ويمكنه إخراج معلومات الحالة الشاملة، بما في ذلك الموقع والسرعة والموقف والسرعة الزاوية والتسارع، مع دقة تنقل عالية على المدى القصير. ومع ذلك، يتطلب نظام MEMS INS مصادر معلومات إضافية لتهيئة الموقع والسرعة والموقف، ويتراكم خطأ الملاحة بالقصور الذاتي مع مرور الوقت، لا سيما في نظام INS التكتيكي والتجاري.يمكن لمجموعة GNSS/MEMS INS تحقيق المزايا التكميلية لكلا النظامين: توفر GNSS دقة مستقرة طويلة المدى ويمكن أن تقدم قيمًا أولية للموضع والسرعة، وتصحيح الأخطاء المتراكمة في MEMS INS من خلال التصفية. وفي الوقت نفسه، يمكن لـ MEMS INS تحسين معدل تحديث مخرجات الملاحة GNSS، وإثراء أنواع مخرجات معلومات الحالة، والمساعدة في اكتشاف أخطاء مراقبة GNSS والقضاء عليها.النموذج الأساسي للملاحة المتكاملة GNSS/MEMS INSيعكس النموذج الأساسي لتكامل GNSS/MEMS INS العلاقة الوظيفية بين المعلومات المرصودة من أجهزة الاستشعار (IMU وأجهزة الاستقبال) ومعلمات الملاحة الحاملة (الموقع والسرعة والموقف)، بالإضافة إلى الأنواع والنماذج العشوائية لأخطاء قياس أجهزة الاستشعار. . ويجب وصف معلمات الملاحة الخاصة بالناقل في نظام إحداثي مرجعي محدد.الشكل 2 النموذج الأساسي للملاحة المتكاملة Gnssmems Insتتضمن مشاكل الملاحة عادةً نظامين إحداثيين أو أكثر: تقيس أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي حركة الحامل بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي، في حين يتم وصف معلمات الملاحة للحامل (الموقع والسرعة) عادةً في نظام إحداثيات ثابت على الأرض من أجل الفهم البديهي. تشتمل أنظمة الإحداثيات شائعة الاستخدام في الملاحة المتكاملة GNSS/INS على نظام الإحداثيات بالقصور الذاتي المتمركز حول الأرض، ونظام الإحداثيات الثابتة المتمحور حول الأرض، ونظام الإحداثيات الجغرافية المحلية، ونظام إحداثيات الجسم.حاليًا، نضجت خوارزميات تكامل GNSS/MEMS INS في التنقل المطلق، وظهرت العديد من المنتجات عالية الأداء في السوق. على سبيل المثال، تعد نماذج MEMS INS الثلاثة التي تم إطلاقها حديثًا من شركة Micro-Magic Inc، الموضحة في الصورة أدناه، مناسبة للتطبيقات في الطائرات بدون طيار، ومسجلات الطيران، والمركبات الذكية بدون طيار، وتحديد المواقع على الطريق والتوجيه، واكتشاف القنوات، والمركبات السطحية غير المأهولة، والمركبات تحت الماء. المركبات.الشكل 3: أنظمة GNSS/MEMS INS الثلاثة التي تم إطلاقها حديثًا بواسطة شركة Micro-Magic IncI3500نظام ملاحة بالقصور الذاتي ثلاثي المحاور Mems Gyro I3500 عالي الدقة I3700وحدة تعقب GPS الزراعية عالية الدقة استهلاك نظام الملاحة بالقصور الذاتي Mtk Rtk Gnss Rtk هوائي Rtk خوارزمية