INS

 قراءة سريعة في دقيقة واحدةيستخدم نظام الملاحة بالقصور الذاتي المثبت بالألياف الضوئية (FOG-SINS) جيروسكوبات الألياف الضوئية (FOGs) ومقاييس التسارع لتشكيل وحدة قياس بالقصور الذاتي (IMU) صلبة الحالة، والتي تحسب معلمات حركة السفينة في الوقت الفعلي من خلال خوارزمية تثبيت. وبفضل مزاياه التقنية الهامة، أصبح نظام FOG-SINS جوهر الجيل الجديد من أنظمة الملاحة في مجال السفن البحرية.يتجلى تطبيق نظام الملاحة بالقصور الذاتي FOG-SINS في مجال السفن البحرية بشكل رئيسي في الملاحة البحرية، والتحكم بالمركبات تحت الماء، والقياس متعدد الحزم. وتتمثل مزاياه الأساسية في الدقة العالية، والموثوقية العالية، والقدرة القوية على مقاومة التشويش، والملاحة الذاتية، والأداء الديناميكي الممتاز، والقدرة الجيدة على التكيف مع البيئة.ملاحة السفنيمكن لنظام FOG-SINS توفير معلومات مستمرة ومستقلة عن موقع السفينة واتجاهها وحالتها (الميلان، والانحدار) وسرعتها وتسارعها لأغراض الملاحة. يتكامل نظام الملاحة الضبابية المتكامل (FOG-SINS) مع أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (مثل GPS وBeidou وغيرها)، ونظام قياس المسافة (دوبلر/الكهرومغناطيسي)، والبوصلة (المغناطيسية/الكهربائية)، وغيرها (عادةً من خلال ترشيح كالمان) لتشكيل نظام ملاحة متكامل عالي الدقة والموثوقية. يوفر نظام FOG-SINS إمكانيات ملاحة بالغة الأهمية في حالة تداخل إشارات GNSS أو تعطلها أو انقطاعها (كما هو الحال في الوديان، وتحت الجسور، وفي بيئات الحرب الإلكترونية). يمكن لنظام FOG-SINS أيضًا توفير معلومات مرجعية عالية الدقة حول وضعية الأسلحة المحمولة على السفن.المزايا التقنية لأنظمة FOG-SINS في الملاحة البحرية:⚪دقة عالية واستقرار: يمكن أن يصل استقرار الانحياز الصفري لأجهزة FOG الحديثة عالية الدقة إلى رتبة 0.01 درجة / ساعة أو حتى أعلى، ويمكن أن يصل المشي العشوائي للزاوية إلى رتبة 0.001 درجة / √ ساعة، مما يدعم متطلبات الملاحة بالقصور الذاتي عالية الدقة على المدى الطويل ويقلل بشكل كبير من سرعة تراكم أخطاء الموقع.⚪  بدء تشغيل واستجابة سريعان، ونطاق ديناميكي واسع: يتميز الجهاز بوقت بدء تشغيل قصير (وقت تسخين مسبق أقصر بكثير من الجيروسكوبات الميكانيكية)، واستجابة ديناميكية سريعة، ودقة عالية في رصد المناورات السريعة للسفينة (مثل التوجيه في حالات الطوارئ وتجنب الاصطدام). كما أنه قادر على قياس مختلف حركات السفينة بسرعات تتراوح من المنخفضة للغاية إلى العالية. ⚪ قدرة عالية على التكيف مع البيئة ومقاومة للصدمات والاهتزازات: فهي غير حساسة نسبيًا للتغيرات في العوامل البيئية البحرية مثل درجة الحرارة والرطوبة ورذاذ الملح (خاصةً بعد التصميم الجيد والتعويض المناسب)، مع موثوقية عالية. يوفر الهيكل الصلب بالكامل (بدون أجزاء ميكانيكية دوارة) مناعة قوية ضد الصدمات والاهتزازات المتأصلة أثناء تشغيل السفينة، مع أداء مستقر وعمر افتراضي طويل. التحكم في المركبات تحت الماء (AUV/UUV)يُعد نظام FOG SINS، المكون الأساسي لنظام التحكم في الغواصات تحت الماء، المستشعر الرئيسي للمركبات الآلية تحت الماء (AUVs) لتحقيق ملاحة ذاتية عالية الدقة وطويلة الأمد في غياب إشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) تحت الماء. ويوفر معلومات عن الموقع والاتجاه والسرعة والتسارع.يشكل نظام الملاحة تحت الماء المتكامل، الذي يجمع بين تقنية FOG SINS، ومقياس سرعة دوبلر (DVL)، ومقياس العمق، ومقياس المغناطيسية (للمساعدة في تحديد الاتجاه)، ونظام تحديد المواقع الصوتي ذي الخط الأساسي القصير جدًا/الخط الأساسي الطويل (USBL/LBL)، ومطابقة الجاذبية/المغناطيسية الأرضية، وغيرها، نظامًا متكاملًا للملاحة تحت الماء، مما يحسن دقة الملاحة وموثوقيتها بشكل كبير. ويُعد نظام FOG SINS جوهر وأساس الملاحة المتكاملة.يوفر نظام FOG SINS بيانات دقيقة للغاية في الوقت الفعلي حول وضعية واتجاه المركبات الآلية تحت الماء (مثل الدفة، والمحركات النفاثة، وآلية ضبط الوضعية)، مما يتيح دقة عالية في قياس العمق والارتفاع والملاحة الاتجاهية، بالإضافة إلى تنفيذ مناورات معقدة (مثل التحليق والملاحة من القاع). كما يوفر مرجعًا ثابتًا لوضعية حمولات المهام، مثل أجهزة السونار (المسح الجانبي، والمنظر الأمامي)، والكاميرات، والأذرع الروبوتية، لضمان جودة البيانات ودقة التشغيل. المزايا التقنية لأنظمة التحكم في الغواصات المغمورة باستخدام تقنية FOG SINS: ⚪ الاستقلالية الكاملة: إن عدم الاعتماد على الإشارات الخارجية هو المفتاح لتحقيق الملاحة الذاتية الحقيقية تحت الماء.⚪  دقة عالية (مهمة بشكل خاص تحت الماء): تُعدّ معلومات الوضع والاتجاه عالية الدقة ضرورية لتجنب العوائق تحت الماء، وتتبع التضاريس، والعمليات الدقيقة. كما أن استقرار الانحياز الصفري الجيد يُطيل زمن الملاحة بالقصور الذاتي تحت الماء.⚪  مقاومة التداخل المغناطيسي: تعتمد الجيروسكوبات الليفية البصرية على المبادئ البصرية ولا تتأثر ببيئة المجال المغناطيسي المعقدة تحت الماء (بينما تتأثر البوصلات المغناطيسية).  نظام قياس متعدد الحزميُمكن لنظام FOG SINS تعويض الحركة لأنظمة القياس متعددة الحزم، وهو التطبيق الأساسي لهذا النظام في قياس الأعماق متعددة الحزم. ويقوم النظام بقياس وتعويض تغيرات الوضع (الدوران، الميل، الانحراف) وحركات الارتفاع والانخفاض لسفينة/منصة القياس بدقة وفي الوقت الفعلي لحظة القياس.يمكن لنظام FOG SINS توفير معلومات دقيقة عن زاوية الاتجاه والموقع لنظام قياس متعدد الحزم (عادة ما يكون مرتبطًا بشكل وثيق بنظام GNSS)، والذي يستخدم لتحديد الموقع والاتجاه الدقيقين لمصفوفة السونار في نظام الإحداثيات الجيوديسية.يمكن لنظام FOG SINS توفير مرجع زمني دقيق لنظام القياس بأكمله (السونار متعدد الحزم، ونظام GNSS، وأجهزة استشعار الحركة، ومقياس سرعة الصوت، وما إلى ذلك).المزايا التقنية لنظام FOG SINS في نظام القياس متعدد الحزم:⚪ أداء ديناميكي فائق ونطاق ترددي واسع: قادر على قياس حركات السفن/المنصات عالية التردد والاستجابة لها بدقة وسرعة (خاصةً الارتفاع والانخفاض الناتجين عن الأمواج قصيرة المدى)، وهو ما يُعدّ مفتاح الحصول على بيانات عالية الجودة لتضاريس قاع البحر. تتجاوز قدرته على الاستجابة الديناميكية وحدات القياس المرجعية الرأسية التقليدية (VRUs) بكثير.⚪  دقة عالية في تحديد الاتجاه: تؤثر دقة تحديد الاتجاه (وخاصة الدوران والميل) بشكل مباشر على دقة تعويض زاوية الشعاع. يمكن لنظام FOG SINS توفير دقة أقل من الزاوية (

احصل على معلومات المنتج بسرعة في دقيقة واحدة في ظل التطور المتسارع اليوم لتقنيات القيادة الذاتية والطائرات بدون طيار والروبوتات، أصبحت أنظمة الملاحة عالية الدقة والموثوقية بمثابة "العقل" الأساسي للأجهزة الذكية. وتعتمد هذه الأنظمة على تقنية MEMS بالقصور الذاتي، بالإضافة إلى نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية ثنائي الهوائي. I3700تم إطلاقه بواسطة شركة مايكرو ماجيكتستخدم أنظمة MEMS عالية الدقة الجيروسكوبات, مقاييس التسارع, يستخدم جهاز I3700 مستقبلات GNSS متعددة الأوضاع والترددات لتحقيق توجيه سريع ودقيق للغاية ووظائف ملاحة متكاملة. يحسب الجهاز في الوقت الفعلي الموقع والاتجاه والوضع والسرعة وغيرها من معلومات الجهاز، ويقاوم العوائق والتداخل متعدد المسارات، مما يوفر ملاحة طويلة الأمد وعالية الدقة والموثوقية في الأنفاق الجبلية، والبيئات الحضرية المكتظة، والسيارات، والسكك الحديدية عالية السرعة، وغيرها من المناطق. يدعم الجهاز وظيفة RTK في الوقت الفعلي لنظام GNSS، ويوفر بروتوكولًا عالميًا موحدًا للمستخدم، ويتميز بقابلية توسع جيدة. يوفر حلول ملاحة ملائمة لتطبيقات متعددة المجالات في جميع السيناريوهات. في الوقت نفسه، اجتاز جهاز I3700 معيار الحماية IP68 وحصل على شهادة CE، ويمكنه العمل بشكل طبيعي في البيئات القاسية، مما يلبي متطلبات التصميم الموثوق به على المستوى الصناعي.   الميزات التقنية وأبرز خصائص جهاز I3700 1.يعمل التصميم الهيكلي لمصفوفة MEMS-IMU على تحسين دقة حساب الوضع لحل مشكلة الأخطاء الكبيرة في حساب الوضعية، يُقترح نظام لحساب الوضعية يعتمد على دمج بيانات مصفوفة MEMS-IMU. تُستخدم طريقة تحسين متجه المعلومات المتعددة لدمج بيانات مصفوفة MEMS-IMU، وتُستخدم طريقة ترشيح كالمان الديناميكي لحساب وضعية المركبة المتحركة. يُحسّن هذا النظام قدرة حساب الوضعية إلى مستوى أعلى من الدقة في الحركات الديناميكية المعقدة. 2.دعم استقبال وحساب إشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) عبر النظام بأكمله ونطاق التردد مزود بوحدة تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية ثنائية الهوائي ووحدة GNSS اتجاهية، تدعم جميع أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية الرئيسية في العالم، وتتميز بدقة عالية وسرعة في تحديد المواقع والاتجاه. متوافق في الوقت نفسه مع جميع الترددات، مما يضمن أداءً مثاليًا لتحديد المواقع في أي مكان في العالم. يتمتع مستقبل الأقمار الصناعية المدمج بقدرة عالية على مقاومة التداخل، ويمكنه توفير تحديد دقيق للمواقع حتى في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة. 3.نظام ملاحة متكامل عالي الأداء تجمع تقنية الملاحة بالقصور الذاتي مع نظام تحديد المواقع العالمي (GNSS)، بالإضافة إلى خوارزمية ملاحة متكاملة عالية الدقة مطورة ذاتيًا، لتحقيق دقة تحديد موقع أفقي تبلغ 0.8 سم ± 1 جزء في المليون، ودقة تحديد اتجاه تبلغ 0.2 درجة. حتى في حال فقدان إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GNSS) مؤقتًا (كما هو الحال في الأنفاق أو مواقف السيارات تحت الأرض)، يمكن الاستمرار في إخراج بيانات الملاحة المستقرة عبر مستشعرات القصور الذاتي (ثبات انحراف الجيروسكوب الصفري 2.5 درجة/ساعة، وانحراف التسارع الصفري 30 ميكروغرام). في الوقت نفسه، تدعم خوارزميات دمج البيانات متعددة المصادر قياس المسافة الخارجي، وجهاز قياس سرعة السيارة (DVL)، ومستشعرات مساعدة أخرى لتعزيز موثوقية تحديد الموقع في البيئات المعقدة. 4.نظام واجهة مرن وسهل الاستخدام يدعم الجهاز تغطية كاملة للواجهات، بما في ذلك RS232/422 وCAN (SAE J1939) وإشارات مزامنة PPS، وهو متوافق مع الوصول التفاضلي لشبكة الجيل الرابع DTU، ويسهل ربطه بالأجهزة الخارجية مثل LiDAR والكاميرات. كما يدعم إخراج رسائل NMEA وRTCM والبروتوكولات الثنائية ورسائل معيار J1939، مع بروتوكولات متنوعة لتلبية احتياجات الاتصالات الصناعية والمركبات. 5.نشر سريع وتكوين ذكي يُسهّل وضع التوصيل والتشغيل (PnP) الاستخدام، حيث تتكيف الإعدادات الافتراضية مع السيناريوهات الشائعة، مع دعم ضبط أوضاع التشغيل بنقرة واحدة (على متن المركبة، أو السفينة، أو الطائرة، أو المحطة الأساسية). كما يوفر واجهة تطوير سهلة الاستخدام تدعم تسجيل البيانات في الوقت الفعلي وتصحيح الأخطاء المرئي، مما يُقلل من دورة التطوير المتكاملة.   سيناريو التطبيق: تمكين آلاف الصناعات بدقة 1. الطائرات بدون طيار والمركبات غير المأهولة: في عمليات التوزيع اللوجستي وعمليات التفتيش، يوفر جهاز I3700 تحديد المواقع على مستوى السنتيمتر وإخراج وضعية مستقرة لضمان التحكم الدقيق في المسارات المعقدة. 2. الزراعة الذكية: بالاشتراك مع نظام القيادة الآلية للآلات الزراعية، يكون خطأ الملاحة بين التلال أقل من 2 سم، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة البذر والتسميد. 3. استكشاف المحيطات والسفن غير المأهولة: تصميم حماية IP68 للتعامل مع بيئات رذاذ الملح الرطبة، ووظيفة توجيه الهوائي المزدوج لضمان دقة اتجاه السفينة، والمساعدة في المسح الهيدرولوجي ومهام البحث العلمي. 4. الروبوتات الصناعية: في سيناريوهات مركبات النقل الآلية في المستودعات ومناولة المصانع، يتم تحقيق تتبع مسار الحركة على مستوى المليمتر من خلال التنسيق مع الأجهزة الخارجية من خلال وظائف الإدخال والإخراج المتزامنة.   يوفر جهاز I3700 إصدارات متعددة من واجهة الاتصال (MI0/MI1/MI2) لتلبية احتياجات مختلف القطاعات. يأتي الجهاز مزودًا بمجموعة تطوير قياسية ووثائق تقنية مفصلة، ​​ويدعم خدمات مخصصة. يمكنه الاتصال بمحطات CORS مثل Qian Xun وMobile، أو إنشاء محطة مرجعية RTK خاصة به لتحقيق تغطية خدمة عالية الدقة على مستوى الدولة.   يقيس جهاز I3700 العالم بدقة ويتحكم في المستقبل بموثوقية. سواء كنت مطورًا تسعى لمواكبة أحدث التقنيات أو ممارسًا منخرطًا بعمق في هذا المجال، فإن I3700سيصبح شريكك الموثوق به لاستكشاف أنظمة الملاحة الذكية.   I3700 مهما كانت احتياجاتك، فإن مايكرو ماجيك بجانبك.  

تُستخدم مستشعرات سرعة العجلات غالبًا كمستشعرات مساعدة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) لتحسين دقة الملاحة وتقليل الأخطاء المتراكمة في مستشعرات القصور الذاتي. يحسب مقياس سرعة العجلات السرعة الطولية للمركبة بقياس سرعة العجلات (بالإضافة إلى نصف قطر الإطار وتصحيح نسبة الانزلاق)، مما يوفر معلومات مستقلة عن السرعة. عند فقدان إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) (كما هو الحال في الأنفاق أو مواقف السيارات تحت الأرض)، يمكن لنظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) تقدير موقع المركبة باستمرار من خلال التقدير الملاحي، وذلك بدمج بيانات سرعة مقياس سرعة العجلات ومقارنتها بنتائج تكامل مقياس التسارع في نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) لتصحيح خطأ السرعة. في حساب الاتجاه، يمكن لمقياس سرعة العجلات حساب معدل تغير زاوية الاتجاه بشكل غير مباشر عن طريق قياس فرق السرعة بين العجلتين اليمنى واليسرى، مما يوفر تعويضًا لمعايرة زاوية اتجاه نظام الملاحة بالقصور الذاتي.وبأخذ تغير زاوية التوجيه كمثال، يقدم هذا المقال بإيجاز كيفية حساب معدل تغير زاوية التوجيه بشكل غير مباشر من خلال البيانات التي تم الحصول عليها من مقياس سرعة العجلة.   2.العوامل المؤثرة على دقة قياس سرعة العجلة وتصحيح الخوارزمية في التطبيقات العملية، قد تؤدي المشكلات التالية إلى بيانات قياس غير دقيقة لمقياس سرعة العجلة، مما يؤثر على تعويض الخطأ في زاوية السمت في نظام الملاحة بالقصور الذاتي.أ) المسار بقد يختلف طول قاعدة العجلات الفعلي تبعًا للحمل أو تشوه نظام التعليق، ويتطلب ذلك معايرة دورية. تفترض الصيغة المذكورة أعلاه أن العجلات اليمنى واليسرى متناظرة، لذا يلزم تعديل النموذج للمركبات غير المتناظرة.ب) تعويض الانزلاق والخطأفي الطرق المبتلة والزلقة، أو في البيئات الوعرة، أو عند تسارع المركبة أو كبحها فجأة، قد ينزلق الإطار، مما يؤدي إلى اختلاف في سرعة العجلة لا يتطابق مع السرعة الزاوية الحقيقية. لذا، من الضروري دمج بيانات التسارع والسرعة الزاوية لوحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) للكشف عن حالة الانزلاق؛ وضبط وزن مقياس سرعة العجلة ديناميكيًا باستخدام خوارزمية دمج متعددة الحساسات (خوارزمية مرشح كالمان) لتقليل تأثير الانزلاق على نظام الملاحة. 3. حالات الاستخدام الفعلية نظام I3500 هو نظام ملاحة متكامل (GNSS/INS) من إنتاج شركة مايكرو ماجيك، ويتكون من مستشعرات MEMS عالية الأداء، وأنظمة GNSS عالية الدقة، ومعالجات دقيقة عالية الأداء. يمكن توصيله بعداد مسافة خارجي، وجهاز DVL، ومعلومات ملاحة مساعدة أخرى، ويحتوي على خوارزميات ملاحة متكاملة عالية الموثوقية، ويمكنه إخراج معلومات في الوقت الفعلي مثل السرعة والموقع والاتجاه.  إدخال/إخراج البياناتحدوديصفمخرجات البياناتبروتوكول NMEA/RTCM/Novtel SPAN الثنائيمحتوى البياناتزاوية أويلر، السرعة، الموضع، التسارع، السرعة الزاويةخوارزمية الدمجمرشح كالمان الموسعمستشعر خارجيعداد المسافة، نظام تحديد المواقع العالمي عبر الأقمار الصناعية، وحدة التحكم الرقميةمؤشر دقة الملاحة المتكاملةموضعدقة تحديد الموقعدقة السرعةيقذف/RكلAالدقة الوصول إلى عداد الأميال1cm0.03 م/ث0.1 درجة1m0.1 متر/ثانية0.1 درجة6m0.1 متر/ثانية0.2 درجة خاتمة  يُكمّل مقياس سرعة العجلات نظام الملاحة بالقصور الذاتي من خلال توفير معلومات مستقلة عن السرعة، مما يُحسّن بشكل كبير موثوقية الملاحة للمركبات في البيئات المعقدة. وتتجلى قيمه الأساسية فيما يلي:أ. الدقة على المدى القصير: تعمل بيانات السرعة عالية التردد على كبح تراكم أخطاء نظام الملاحة بالقصور الذاتي.ب. تصميم احتياطي: الحفاظ على القدرة الأساسية على الملاحة في حالة تعطل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).ج. فعالية التكلفة: تحسن ملحوظ في أداء الملاحة بتكلفة أقل.في المستقبل، ومع تقدم خوارزميات دمج البيانات متعددة المستشعرات مثل الترشيح المدعوم بالتعلم العميق، سيتعمق تطبيق مستشعرات سرعة العجلات في القيادة الذاتية والأنظمة غير المأهولة.I3500نظام الملاحة بالقصور الذاتي I3500 عالي الدقة ثلاثي المحاور بتقنية MEMS I3700استهلاك وحدة تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الزراعية عالية الدقة، نظام الملاحة بالقصور الذاتي، نظام تحديد المواقع العالمي (GNS) بتقنية RTK، هوائي RTK، خوارزمية RTK