|
БИНС.рф или www.ins.besprovodka.ru - специализированный сайт с подробной информацией по Бесплатформенным Инерциальным Навигационным Системам на базе МЭМС (микроэлектромеханических систем) и ВОГ (волоконно-оптических гироскопов)
ООО "Беспроводка Инжиниринг"
Тел./Факс: +7 (495) 229 1480
at@besprovodka.ru
127247, Москва, Дмитровское шоссе, 100, стр. 2, бизнес-центр "Норд-Хаус"
ООО «Беспроводка» представляет широкую линейку бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) на базе микроэлектромеханических систем (МЭМС, MEMS) и волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) для решения задач навигации, ориентации и стабилизации в том числе в условиях отсутствия сигналов со спутников ГЛОНАСС / GPS, например, внутри помещений, в сложных географических условиях или при подавлении этих сигналов.
Преимущества:
-
Российская разработка и производство
-
Различные точностные характеристики: от 10-100 º/ч (микромеханика) до 0,005-10 º/ч (волоконная оптика)
-
Различные варианты исполнения: от встраиваемого бескорпусного до защищенного герметичного в антивандальном исполнении для применения в условиях экстремальных ударных воздействий
-
Возможность доработок под специфические требования заказчиков и отдельных проектов, а также интеграция «под ключ» с уже эксплуатируемым оборудованием и системами
-
Уникальные точностные, массогабаритные и ценовые характеристики, по сравнению с и без того немногочисленными конкурентами
Некоторые варианты применения инерциальных систем:
-
Обеспечение информацией о координатах объекта при отказе спутниковых систем: спецтранспорт (МВД, МО, МЧС и т.д.), перевозка людей, опасных и ценных грузов, автоматическое определение аварийных и опасных ситуаций по характеру движения объекта...
-
Обеспечение измерения перемещений сотрудника в любом положении тела, в том числе при перемещении ползком, обеспечение точного позиционирования сотрудника в помещениях при неработающей спутниковой системе, обнаружение «нехарактерных» движений сотрудника
-
Автоматизация управления беспилотных летательных систем
-
Управление наземными автоматизированными платформами для работы в условиях опасных для человека
-
Управление морскими платформами, манипуляторами и механизмами подверженными внешним возмущениям (качка, течения)
-
Системы обнаружения «закладок» в дорожном (железнодорожном) полотне
-
Системы стабилизации линий визирования или подсветки
-
Системы стабилизации диаграммы направленности антенн мобильных систем спутникового телевидения, интернета, телефонной связи
-
Высокоточное направленное бурение с точностью не хуже 1м на 1 км
-
Диагностика трубопроводов при помощи БПЛА и диагностических внутритрубных снарядов
-
Множество других вариантов применения, где требуется решение задач оперативного управления, навигации, ориентации и стабилизации
-
В настоящее время осуществляется финальный этап разработки низкостоймостного микроБИНС для массового применения с терминалами ГЛОНАСС / GPS в составе систем мониторинга транспорта.
Специалисты нашей компании готовы приехать для подробной презентации линейки инерциальных навигационных систем, обсуждения конктерных стоящих задач перед Вашей организацией и для предложения оптимального индивидуального варианта её решения.
Об инерциальной навигации
Метод навигации (определения координат и параметров движения различных объектов — судов, самолётов, транспортных средств, бойцов, робототехники, ракет, беспилотных летательных аппаратов и др.) и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел, являющийся автономным, то есть не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов
Немного теории
Классы точности систем (ошибки при работе в автономном режиме).
ИНС с середины прошлого века являются штатным оборудованием подвижных объектов и в зависимости от точности в автономном режиме работы по уровню 2σ (95 %) подразделяются на системы:
- высокой (0,4…1,85 км/ч), (приведённый дрейф 1,85/6371 = 0,0003 рад/ч = 0,016гр/ч)
- средней (1,85…5,5 км/ч), (приведённый дрейф 5,5/6371 = 0,00086 рад/ч = 0,05гр/ч)
- и низкой (5,5…37 км/ч) точности. (приведённый дрейф 37/6371 = 0,006 рад/ч = 0,4гр/ч)
- не автономные....
По способу моделирования инерциальной системы координат различают ИНС:
-
с физическим моделированием осей системы координат (с использованием трехосной гиростабилизированной платформы) платформенные (механические системы);
-
с математическим моделированием осей координат (с использованием бесплатформенного блока чувствительных элементов) бесплатформенные (твёрдотельные).
СТРУКТУРА БИНС, чувствительные элементы.
Общее название - ИНС – инерциальная навигационная система. Частное название - БИНС – бесплатформенная инерциальная навигационная система (подчёркивает отсутствие следящей платформы).
Основа ИНС (БИНС) это БЧЭ (блок чувствительных элементов) - состоящий из 3-х ортогонально расположенных гироскопов (датчиков угловой скорости) и 3-х ортогонально расположенных акселерометров.
В настоящее время в гироскопической технике можно выделить пять основных технологий, обеспечивающих потребности массового потребителя:
- динамически настраиваемые гироскопы (ДНГ) - УСТАРЕВШАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, НИЗКИЙ РЕСУРС, НИЗКАЯ ПРОЧНОСТЬ...
- кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ), - ВЫСОКАЯ СТОИМОСТЬ, НИЗКАЯ СЕРИЙНОПРИГОДНОСТЬ, НИЗКИЙ РЕСУРС.
- волоконно-оптические гироскопы (ВОГ),
- волновые твердотельные гироскопы (ВТГ),
- микромеханические гироскопы (ММГ).
- электростатические гироскопы (ЭСГ) – СВЕРХВЫСОКОТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ (ВЫСОКАЯ СТОИМОСТЬ)
Оптимальным решением по параметру цена-точность:
- для систем средней и высокой точности являются ВОГ с замкнутым контуром (ВОГ волоконнооптический гироскоп), приведённый дрейф 0,003-0,1 градусов в час.
- для систем низкой точности – ВОГ с разомкнутым контуром, приведённый дрейф 0,1 – 5 градусов в час,
- для малогабаритных низкостоймостных решений имеющих контур коррекции от GPS – микромеханика, приведённый дрейф 15 – 100 градусов в час.
ГК "Беспроводка" предлагает линейку БИНС российской разработки и производства с использованием всех трёх типов гироскопических датчиков для различных областей применений.
1) Системы средней и повышенной точности – наиболее дорогостоящие в линейке - предназначены в основном для решения задачи автономной навигации с привлечением минимума внешней информации – в основном на этапе включения (требуется указать широту места включения прибора).
2) Системы низкой точности – малогабаритная система ВОГ, предназначена для стабилизации оборудования на высокомобильных объектах (оптических, антенных систем, контура управления БПЛА, обеспечения устойчивости управляемых объектов) , кратковременного резервирования спутниковых навигационных систем в условиях плохого приёма спутникового сигнала.
3) Малогабаритные низкостоймостные системы предназначены для резервирования спутниковых приёмников, также могут применяться для решения задач стабилизации и обеспечения устойчивости в контурах управления.
Коррекция БИНС.
Коррекцию по внешним датчикам применяют во всех случаях когда ошибки счисления координат инерциальным способом уступают ошибкам счисления с применением дополнительного датчика. Для примера автономная система с ошибкой по координате 10м за час работы должна иметь дрейфы не хуже 0,0001гр/ч. Поскольку стоимость навигационных систем с гироскопами данного класса точности превышает 700000$ на данном этапе мы их рассматривать не будем. И чётко зафиксируем целесообразность использования режима коррекции по внешней информации в системах низкого среднего и в том числе высокого класса точности (по крайней мере для наземных применений).
Датчики для коррекции БИНС:
Автономные: датчики скорости (пройденного пути)
- Для воздушных объектов это датчики системы воздушных сигналов (абсолютной скорости).
- Для морских систем – ЛАГ.
- Для наземной техники датчик пройденного пути.
- Для пешехода датчик шага.
Не автономные СНС – Спутниковая навигационная система является недорогим датчиком позволяющим получить максимальный объём высокоточной навигационной информации по очень низкой стоимости. Главный недостаток этого датчика отсутствие автономности – пропадание навигационных решений во многих условиях эксплуатации. Сегодня в мире эксплуатируются 3 глобальные спутниковые системы ГЛОНАСС, ГАЛИЛЕО, GPS (Россия, Евросоюз, США соответственно ). В ближайшие 10 лет ожидается появление ещё как минимум 2-х глобальных систем работающих в интересах ИНДИИ и КИТАЯ.
Комплексирование систем навигации
К достоинствам комбинированных систем навигации можно отнести:
-
повышение точности;
-
способность осуществлять коррекцию траектории движения,
-
способность осуществлять коррекцию ошибок датчиков БИНС в пуске;
Основная цель коррекции (комплексирования)
- уменьшить время автономной работы БИНС, а значит уменьшить накопленные за это время ошибки,
- оценить ошибки первичных датчиков в пуске (устраняется влияние внешних факторов), а значит повысить точность работы БИНС в пуске.
Для системы с ошибками автономной работы 1км за час, при подключении датчика пройденного пути и получении корректирующей информации с частотой один раз в секунду, ошибки снижаются пропорционально времени автономной работы. Допустимая постоянная времени коррекции определяется надёжностью (шумом, ошибками измерений) применённого датчика для коррекции.
Информационное взаимодействие БИНС:
- протокол информационного обена,
- комплексирования со спутником,
- комплексирование с колёсным датчиком
у всех БИНС идентичны, и при переходе от одного класса изделий к другому не потребуют больших затрат на адаптациию (программную стыковку).
БИНС.рф или www.ins.besprovodka.ru - специализированный сайт с подробной информацией по Бесплатформенным Инерциальным Навигационным Системам на базе МЭМС (микроэлектромеханических систем) и ВОГ (волоконно-оптических гироскопов)
ООО "Беспроводка Инжиниринг"
Тел./Факс: +7 (495) 229 1480
at@besprovodka.ru
127247, Москва, Дмитровское шоссе, 100, стр. 2, бизнес-центр "Норд-Хаус"
|
;)
