وحدة قياس القصور الذاتي MEMS من فئة الملاحة مقابل وحدة قياس القصور الذاتي MEMS من الفئة التكتيكية

النقاط الرئيسية

• المنتج: وحدة قياس القصور الذاتي MEMS UF300A من شركة Micro-Magic Inc (من فئة الملاحة) مقابل UF100A (من الفئة التكتيكية).

  ميزات جهاز الملاحة UF300A:

  • الحجم: صغير الحجم ليناسب استخدامات متنوعة
  • الجيروسكوب: قابلية تكرار الانحياز <0.05 درجة/ساعة، عرض النطاق الترددي 100 هرتز
  • مقياس التسارع: دقة عالية لمهام الملاحة
  • الطاقة: فعالة للاستخدام لفترات طويلة

  ميزات جهاز UF100A ذي المواصفات التكتيكية:

  • الحجم: تصميم صغير مماثل
  • الجيروسكوب: قابلية تكرار الانحياز <0.2 درجة/ساعة، عرض النطاق الترددي 300 هرتز
  • مقياس التسارع: قوي للمهام التكتيكية
  • الطاقة: مُحسَّنة للبيئات الصعبة

  المزايا: يتميز UF300A بدقة عالية في الملاحة؛ تم تصميم UF100A خصيصًا للتطبيقات عالية الدقة مثل الملاحة والتثبيت للطائرات بدون طيار، مما يوفر المرونة والموثوقية في المهام الحرجة.

يقدم

وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) من فئة الملاحة ووحدات القياس بالقصور الذاتي من الفئة التكتيكية هي مستويات مختلفة من وحدات القياس بالقصور الذاتي. وتختلف هذه الوحدات اختلافًا كبيرًا في الدقة والأداء وسيناريوهات الاستخدام. سيتم شرح وحدات القياس بالقصور الذاتي من فئة الملاحة ووحدات القياس بالقصور الذاتي من الفئة التكتيكية فيما يلي.

وحدة قياس بالقصور الذاتي من نوع MEMS للملاحة

أولاً، تُستخدم وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) المخصصة للملاحة بشكل أساسي في مهام الملاحة وتحديد المواقع العامة، وتتميز بمتطلبات أداء منخفضة نسبيًا. وعادةً ما تتمتع بدقة وموثوقية عاليتين، ما يجعلها قادرة على تلبية احتياجات معظم تطبيقات الملاحة. وبفضل مستشعراتها الداخلية، مثل مقاييس التسارع والدوامات، تستطيع وحدة القياس بالقصور الذاتي قياس معلومات أساسية بدقة، كالتسارع والسرعة الزاوية واتجاه الأجسام. وبعد معالجة هذه المعلومات، يمكن استخدامها لتحقيق وظائف تحديد المواقع والملاحة بدقة، ما يُحسّن من سلامة القيادة واستقرارها.

وحدة قياس القصور الذاتي MEMS من الدرجة التكتيكية

تتميز وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) التكتيكية ببعض الخصائص الأساسية الفريدة. فعلى سبيل المثال، يمكنها تشغيل الجيروسكوبات بثبات انحياز منخفض للغاية، مما يعني أن أخطاء الانحياز تصبح أكثر استقرارًا بمرور الوقت. يُعد هذا الاستقرار بالغ الأهمية للتطبيقات عالية الدقة مثل ملاحة الطائرات بدون طيار. كما أن التطبيقات عالية الدقة، مثل ملاحة الطائرات بدون طيار، وتثبيت الهوائيات ومنصات الأسلحة، تتطلب استخدام وحدات القياس بالقصور الذاتي التكتيكية. ومن المعروف أن الجيروسكوبات تعمل بثبات انحياز منخفض للغاية، مما يعني أن أخطاء الانحياز فيها تظل مستقرة نسبيًا بمرور الوقت. تُمكّن هذه الميزة وحدات القياس بالقصور الذاتي التكتيكية من الحفاظ على أداء ممتاز في التطبيقات طويلة الأمد وعالية الدقة. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تكون وحدات القياس بالقصور الذاتي التكتيكية مزودة بمقاييس تسارع وجيروسكوبات MEMS عالية الجودة لتوفير بيانات أكثر دقة.

يتضح أن وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) المستخدمة في الملاحة تختلف في تركيزها على الدقة والأداء وسيناريوهات التطبيق. عند اختيار وحدة IMU، يجب تحديد المستوى الأنسب بناءً على متطلبات التطبيق المحددة. فيما يلي وصف موجز للاختلافات بين وحدات IMU MEMS المستخدمة في الملاحة وتلك المستخدمة في التطبيقات التكتيكية، مع تقديم وحدتي IMU من شركة Micro-Magic Inc. المحلية المتخصصة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي.

وحدة قياس القصور الذاتي MEMS من فئة الملاحة مقابل وحدة قياس القصور الذاتي MEMS من الفئة التكتيكية

توجد اختلافات كبيرة في الأداء والتطبيق بين وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) المستخدمة في الملاحة ووحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) المستخدمة في العمليات التكتيكية.

أولًا، تُستخدم وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) المُخصصة للملاحة عادةً في بعض السيناريوهات التي تتطلب دقة عالية نسبيًا، وتتميز بأداء ودقة أعلى من وحدات القياس بالقصور الذاتي التكتيكية. ومع ذلك، فإن أداء ودقة وحدات القياس بالقصور الذاتي التكتيكية أقل بكثير من نظيرتها المُخصصة للملاحة، لذا تُعد الأخيرة الخيار الأمثل للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية، مثل ملاحة الطائرات بدون طيار. تعمل هذه الوحدات بجيروسكوبات ذات استقرار انحياز منخفض للغاية، مما يعني أن خطأ الانحياز يصبح أكثر استقرارًا بمرور الوقت. وتُعد هذه الميزة أساسية للمهام الحساسة والتطبيقات عالية الدقة، مثل ملاحة الطائرات بدون طيار، وتثبيت الهوائيات ومنصات الأسلحة.

شركة مايكرو-ماجيك هي شركة متخصصة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، تقوم بتطوير وحدات قياس القصور الذاتي بتقنية MEMS بشكل مستقل. تُصنف وحدات قياس القصور الذاتي التي تطورها الشركة إلى نوعين رئيسيين: مستوى الملاحة ومستوى العمليات التكتيكية. فيما يلي مقارنة بين مواصفات الجيروسكوب المدمج بتقنية MEMS في وحدتي UF300A (مستوى الملاحة) وUF100A (مستوى العمليات التكتيكية):

يتضح من الجدول أعلاه أن دقة الجيروسكوب المدمج في وحدة القياس بالقصور الذاتي MEMS من فئة الملاحة أعلى بكثير من نظيرتها من الفئة التكتيكية، لا سيما دقة تكرار الانحراف، حيث تبلغ 0.05 في وحدة الملاحة و0.2 في وحدة التكتيكية. كما أن نطاق قياس NF100A أوسع من نطاق قياس NF300A.

لخص