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