معلومات الدعم العامة

في السيناريوهات التي تتطلب ملاحة بالقصور الذاتي عالية الدقة، استطاعت مستشعرات القصور الذاتي MEMS عالية الأداء أن تحل جزئيًا محل الجيروسكوبات الليفية البصرية (FOGs) في السنوات الأخيرة، ولكن إمكانية استبدالها بالكامل تعتمد على متطلبات التطبيق المحددة. على سبيل المثال، في وحدة قياس القصور الذاتي MEMS U6488 التي تنتجها شركة Micro-Magic Inc.، يمكن أن يصل عدم استقرار الانحياز في الجيروسكوب إلى 0.2°/h، ودقة استقرار الانحياز الصفري (1 σ(10 ثوانٍ) يمكن أن تصل إلى 1°/h؛ يصل المشي العشوائي إلى 0.03 º/√hr؛ يمكن لهذا المنتج أن يحل محل الجيروسكوبات الليفية البصرية منخفضة الدقة لتلبية المهام الديناميكية العالية قصيرة المدى (أقل من 30 دقيقة)، أو في سيناريوهات GNSS المساعدة، يمكن أن يكون خطأ تحديد الموقع للملاحة المدمجة (مثل RTK + MEMS عالي الدقة) أقل من متر واحد.

في عملية جمع الإشارات لمستشعرات التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز، تُعدّ وحدة تحويل التردد الحالية القائمة على تكامل الشحنة خيارًا ممتازًا من حيث مقاومة التداخل، والنطاق الديناميكي، والدقة، واستهلاك الطاقة، وهي مناسبة بشكل خاص للإشارات الضعيفة، والبيئات ذات الضوضاء العالية، وحالات استهلاك الطاقة المنخفضة. أما وحدات التحويل التناظري الرقمي التقليدية فهي أكثر ملاءمة للأنظمة التي تتطلب معدلات أخذ عينات ثابتة، أو مزامنة متعددة القنوات، أو معالجة رقمية معقدة. عند الاختيار، من الضروري الموازنة بين خصائص كلتا الوحدتين بناءً على التطبيق المحدد.

تُستخدم مستشعرات بوابة التدفق للكشف عن المجالات المغناطيسية الضعيفة، كما هو الحال في الملاحة الجيومغناطيسية والأجهزة العلمية. أما في التطبيقات التي تتطلب تكلفة منخفضة، واستهلاكًا منخفضًا للطاقة، واستجابة عالية التردد (مثل التحكم في المحركات والإلكترونيات الاستهلاكية)، فيُفضّل استخدام مستشعرات تأثير هول.

جيروسكوبات MEMS من الدرجة التكتيكية (انحياز صفري) <يمكن لهذه الأجهزة (بمعدل قياس 1 درجة/ساعة) تحقيق دقة تتراوح بين ± 0.5 درجة و1 درجة في تحديد اتجاه الشمال في البيئات الثابتة من خلال معايرة متعددة المواضع (مثل طريقة النقاط الـ 24) وتصفية كالمان، مما يجعلها مناسبة للأجهزة المحمولة أو المركبة على المركبات منخفضة التكلفة. مع ذلك، في البيئات الديناميكية، تنخفض الدقة بشكل حاد، ويتطلب العمل طويل الأمد استخدام مستشعرات مساعدة (مثل مستشعرات توقيت نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية ومزامنة السرعة الزاوية للأرض).

NMEA هي اختصار للجمعية الوطنية للإلكترونيات البحرية، التي طورت العديد من بروتوكولات نقل البيانات لتمكين الأجهزة الإلكترونية على متن السفن من التواصل فيما بينها. يحدد معيار واجهة NMEA 0183 متطلبات الإشارة الكهربائية، وبروتوكول نقل البيانات وتوقيته، وتنسيقات الجمل المحددة لحافلة بيانات تسلسلية بسرعة 4800 باود. قد تحتوي كل حافلة على مُرسِل واحد فقط، ولكن على العديد من المُستقبِلين. يهدف هذا المعيار إلى دعم نقل البيانات التسلسلي أحادي الاتجاه من مُرسِل واحد إلى مُستقبِل واحد أو أكثر. تكون هذه البيانات بصيغة ASCII قابلة للطباعة، وقد تتضمن معلومات مثل الموقع والسرعة والعمق.

تتوفر المزيد من المعلومات منموقع NMEA الإلكتروني.

توصيات عامة

• للمسافات الطويلة (الصناعية / السيارات): استخدم CAN أو RS-422.

• بالنسبة للأجهزة الطرفية للحاسوب الشخصي ذات المسافة القصيرة: USB (مع وصلات تمديد إذا لزم الأمر).

• الأنظمة القديمة: RS-232 محدود؛ يُفضل استخدام RS-422 للحصول على نطاق أفضل.

• سلامة الإشارة: استخدم دائمًا كابلات الأزواج الملتوية المحمية (STP) في البيئات الصاخبة.