การเรียนรู้ INS: คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับโซลูชันการนำทางอัตโนมัติ

สําหรับบริษัทที่สมัยใหม่ที่ต้องการบูรณาการระบบการนําทางแบบอินเนอร์เซียล (INS) ในการดําเนินธุรกิจโดยรวมของตน การเข้าใจองค์ประกอบหลักและกลไกการทํางานของ INS เป็นสิ่งจําเป็นในแวดวงของเครื่องนําทางและหน่วยวัดแบบอินเนอร์เซียล (IMU), สามองค์ประกอบโดดเด่นเป็นสิ่งสําคัญ: ฮาร์ดแวร์, แฟร์มแวร์, และการนําไปใช้

เครื่องจักร: นี้ต้องหาสมดุลระหว่างคุณภาพเซ็นเซอร์ ปริมาณและค่าใช้จ่าย

แฟร์มแวร์: รวมถึงการกรองข้อมูล, การผสมผสาน, และการประมวลผล, แฟร์มแวร์มีความสําคัญในการรับประกันความแม่นยําและผลงานสูงของ INS. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, การแก้ไขแฟร์มแวร์ไม่ได้ถูกมาตรฐานระหว่างผู้ผลิต

การดําเนินการ: มักถูกมองข้าม แต่อาจเป็นประเด็นสําคัญที่สุดในการเลือก INS การดําเนินงานรวมถึงคุณภาพเอกสารและความเชี่ยวชาญในการสนับสนุนปัจจัยเหล่านี้สามารถเป็นความแตกต่างที่สําคัญระหว่างการเปิดตัวสินค้าตามกําหนดและภายในงบประมาณ.

การทํางานหลักของINS

ระบบการนําทางโดยอัตโนมัติคํานวณตําแหน่งของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับจุดอ้างอิงหรือพิกัดคงที่เฉพาะเจาะจงขณะที่ติดตามและรักษาทิศทางอย่างต่อเนื่องการบรรลุสิ่งนี้ต้องการการร่วมมือกันอย่างต่อเนื่อง ระหว่างส่วนประกอบหลายส่วน เพื่อสร้างระบบหุ่นยนต์และระบบการนําทางที่ใช้งานได้

เพื่อให้ระบบหุ่นยนต์ทํางานโดยอิสระ มันต้องมีความรู้ชัดเจนเกี่ยวกับสถานที่ปัจจุบัน ของมัน การทิศทาง ของมัน จุดหมายของมัน และเส้นทางการนําทางทั้งหมดนี้เริ่มจากส่วนประกอบของฮาร์ดแวร์.

องค์ประกอบสําคัญของระบบการนําทางแบบอินเนอร์เซียล

INS ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานสามประการ

เครื่องจักร

แฟร์มแวร์หรือซอฟต์แวร์

การดําเนินการ

แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ควรถูกประเมินอย่างละเอียด เมื่อเลือก INS ที่สอดคล้องกับความต้องการเฉพาะของสินค้า

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ INS สําหรับระบบอิสระ

ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการนําทางโดยอิสระผ่าน INS โดยทั่วไปรวมถึงส่วนประกอบบางส่วนหรือทั้งหมดของส่วนประกอบต่อไปนี้

เซ็นเซอร์ INS

เครื่องวัดความเร่งวัดความเร่งและความเร็วสัมพันธ์ของอุปกรณ์ที่ติดตั้งด้วยการติดตามการเปลี่ยนแปลงความเร็วและความเร่งเซ็นเซอร์เหล่านี้มีบทบาทสําคัญในการกําหนดตําแหน่งของอุปกรณ์ในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน.

จิโรสโกป คือเซ็นเซอร์ทางกายภาพที่ตรวจจับตําแหน่งมุมและการเคลื่อนไหวของวัตถุหรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับกรอบอ้างอิงอินเนอร์เซียลเฉพาะเจาะจงพวกเขาเป็นสิ่งจําเป็นในการกําหนดตําแหน่งที่แม่นยําของอุปกรณ์ในความสัมพันธ์กับจุดอ้างอิงอื่น ๆ และกรอบ inertial.

เครื่องวัดแม่เหล็กตรวจจับสนามแม่เหล็ก ใช้เป็นจุดอ้างอิงสําหรับอุปกรณ์ หุ่นยนต์ และระบบที่ซับซ้อน

เครื่องรับ GPS ที่เชื่อมต่อกับระบบดาวเทียมนําทางโลก (GNSS) เพิ่มข้อมูลตําแหน่งเพิ่มเติมแอนเทนน่าสามารถบูรณาการเพื่อเพิ่มการเข้าถึงระบบอิสระกับเครือข่าย GNSS.

ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้ฟอร์มแวร์ที่จําเป็นสําหรับการทํางานของระบบ อุปกรณ์การเก็บข้อมูลภายในสามารถบันทึกการเคลื่อนไหว, สถานที่ และกิจกรรมของระบบระหว่างการทํางานได้ตามต้องการ

ปัจจัยรูปแบบ

อุปกรณ์มักถูกออกแบบมาสําหรับสิ่งแวดล้อมที่คุ้มกันหรือรุนแรง ในสถานที่ที่เซ็นเซอร์สามารถป้องกันจากสภาพภายนอก มีการออกแบบแบบที่ไม่มีเคส เพื่อลดการใช้งานให้น้อยที่สุดสําหรับการใช้งาน เช่น เครื่องบินไร้คนขับที่ใช้งานในสภาพที่ยากลําบาก กล่องอลูมิเนียมที่แข็งแรงเป็นมาตรฐาน

หน่วยวัดความอ่อนแอ (IMU) ผสมผสานระบบไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS), จิโรสโกป, แม็กเนตเมตร และเครื่องวัดความเร่งเป็นหน่วยเดียวที่สะดวกต่อผู้ใช้ในการบริหารการนําทางของหุ่นยนต์ระบบอ้างอิงท่าทางและทิศทาง (AHRS) พัฒนาจากฟังก์ชัน IMU โดยเพิ่มความสามารถในการตรวจจับและตอบสนองต่อท่าทางของระบบหุ่นยนต์. แอนเทนเน่ GPS ส่งข้อมูลดาวเทียมเพื่อให้สามารถนําทาง นอกจากนี้ยังมีหน่วยการควบคู่คู่ที่สามารถลดการขัดแย้งแม่เหล็กระหว่างการรับทิศทางทําให้การปรับระดับและการเริ่มต้นระบบเร็วขึ้นรวมกัน องค์ประกอบเหล่านี้ องค์ประกอบ IMU, AHRS และ GNSS สร้างระบบการนําทางอินเนอร์เซียล (INS) ที่สมบูรณ์แบบ

การเลือกหน่วยวัดความอ่อนแอที่ประหยัด

เมื่อจัดซื้อฮาร์ดแวร์สําหรับระบบจราจรอินเนอร์เซียล มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลกระทบอย่างสําคัญต่อค่าใช้จ่ายและประสิทธิภาพของ IMU:

ไจโรสโกปไฟเบอร์ออปติก ลดจํานวนเซ็นเซอร์ที่จําเป็นสําหรับการอ่านที่แม่นยํา แต่มีค่าธรรมเนียมที่สําคัญ บางครั้งสูงถึง 100 เท่าของตัวแทนที่ปกติจิโรสโกป์ ที่ มี คุณภาพ ดี และ ส่วนประกอบ อุปกรณ์ อื่น ๆ เพิ่ม ความแม่นยํา และ ลด การ ลื่น.

การรวมเครื่องวัดความเร็ว ระบบจิโรสโกป ระบบ GPSและเครื่องวัดแม่เหล็กมักจะให้ผลงานการนําทางที่เพียงพอ สําหรับระบบที่ทํางานในสภาพแวดล้อมที่ปิด หรือที่มีความต้องการความแม่นยําที่ต่ําต้อยข้อมูลจากเซ็นเซอร์เหล่านี้ถูกรวมกันเพื่อชดเชยความผิดพลาดของเซ็นเซอร์แต่ละตัว (ปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อเซ็นเซอร์ฟิวชั่น (รายละเอียดด้านล่าง) ในกรณีนี้ผลประกอบรวมมากกว่าผลรวมขององค์ประกอบส่วนตัว.

สําหรับธุรกิจส่วนใหญ่ การผสมผสานเซ็นเซอร์ที่คุ้มค่านี้ จะทําให้เกิดความสมดุลระหว่างผลงานและค่าใช้จ่ายการกําหนดสมดุลที่ดีที่สุดจะทําให้การใช้งานของ IMU ที่มีประหยัดและเหมาะสมกับความต้องการของบริษัท.

แฟร์มแวร์การนําทางแบบอินเนอร์เซียล

แฟร์มแวร์ INS ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสององค์

แฟร์มแวร์ฟิวชั่นเซนเซอร์ส่งข้อมูลจากเซนเซอร์ฮาร์ดแวร์ทั้งหมดไปยังหน่วยประมวลผล, การจัดรูปมันเพื่อความสอดคล้องกับไมโครโปรเซสเซอร์ของอุปกรณ์

เครื่องกรอง Kalman เป็นสิ่งสําคัญในการประกันความแม่นยําของข้อมูลเซ็นเซอร์ แต่ไม่เสมอไปจะรวมไปกับการซื้อเซ็นเซอร์เป็นโปรแกรมที่เป็นสิทธิครอบครองที่ปรับแต่งให้กับการตั้งค่าฮาร์ดแวร์และผู้ผลิตเฉพาะ. เครื่องกรอง Kalman กําจัดข้อมูลที่ไม่เหมาะสม (เรียกกันว่าเสียงดัง) ทําให้การใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ได้ดีที่สุดสําหรับการนําทางอิสระ

ปัจจัยสําคัญในการกรองข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ ได้แก่ วิธีการรวบรวมและส่งข้อมูลและเอกสารอย่างละเอียด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการดําเนินการครั้งแรก เพื่อระบุพื้นที่ที่ควรปรับปรุงอินเตอร์เฟซที่เข้าถึงผู้ใช้และความเร็วในการมองเห็นข้อมูลในเวลาจริงยังส่งผลต่อความสําเร็จของโครงการโดยรวม

การดําเนินงาน INS

การดําเนินงาน INS ปกติจะต้องการการลงทุนในทรัพยากรและเวลามากที่สุด ส่วนประกอบสําคัญของกระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

ระยะ INS Scoping

การประเมินการแก้ไข INS ที่มีอยู่บนตลาด

การกําหนดประเภทเซ็นเซอร์ที่จําเป็นสําหรับโครงการการนําทางอิสระ

การประเมินความสามารถของผู้ให้บริการทางเดินทางอเนอร์เซียล เพื่อให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

กระบวนการดําเนินการ INS

ความครบถ้วนและคุณภาพของเอกสารเซ็นเซอร์และฟอร์มแวร์

ความเชี่ยวชาญและความพร้อมของทีมสนับสนุนเซนเซอร์

ความเหมาะสมระหว่างระบบที่ต้องการและความสามารถของเซ็นเซอร์

การบูรณาการระบบควบคุมกับข้อมูลเซ็นเซอร์

การวิจัยอย่างละเอียดและการกําหนดวงกว้างของปัจจัยเหล่านี้เป็นสิ่งจําเป็นในการเลือกผู้ผลิต INSและการสนับสนุนการดําเนินงาน ทั้งหมดภายในโครงสร้างค่าใช้จ่ายที่รับประกันว่าระบบหุ่นยนต์อิสระนี่คือการเปิดเวทีสําหรับการนําเสนออย่างสั้น ๆ สําหรับคําตอบของเราที่ Inertial Sense

อารมณ์ อัตโนมัติ: คู่มือ ของ คุณ ใน การ นําทาง แบบ อัตโนมัติ

ที่ Inertial Sense เราเชี่ยวชาญในการนําเสนอ การแก้ไขที่ดีที่สุด และเชิงปฏิบัติการ สําหรับความต้องการการนําทางอิสระการนําเสนอของเรารวมถึงคุณสมบัติสําคัญที่ออกแบบเพื่อทําให้การดําเนินการเรียบง่ายและผลลัพธ์สูงสุด:

INS Hardware

เซ็นเซอร์ INS ของเรามีอัตราการผลิตที่ไม่มีคู่แข่ง ไม่น่าเชื่อถือและแม่นยํา

INS Firmware

เครื่องกรองคัลแมนของเรา ที่ถูกปรับปรุงมานานกว่าสิบปี ส่งข้อมูลที่เกือบไม่มีความผิดพลาด ให้อุปกรณ์อยู่บนเส้นทางที่ถูกต้อง

โซลูชั่นฟิวชั่นเซ็นเซอร์ของเรา ทําให้สามารถบูรณาการกับเซ็นเซอร์มากมาย รวมถึงเซ็นเซอร์ที่ไม่ได้ผลิตโดยเรา

การดําเนินงาน INS

เราให้เครื่องมือการประเมินที่บูรณาการ ที่ทําให้สามารถแก้ไขปัญหาและแก้ไขความผิดพลาดของข้อมูลในเวลาจริง รวมถึงการประเมินผลการทํางานของเซ็นเซอร์แต่ละตัวนี้ประหยัดเวลาและความพยายามในการตรวจสอบความแม่นยําของระบบระหว่างการทํางาน.

ชุดพัฒนาโปรแกรม (SDK) ของเราถูกอัพเดทเป็นประจํา โดยมีอินเตอร์เฟสที่เข้าใจง่าย และเอกสารครบวงจรลูกค้าได้รับการเข้าถึงฟรีกับการอัพเดทล่าสุดและได้รับการติดต่อเกี่ยวกับการปรับปรุงที่ต่อเนื่อง.

ที่ Inertial Sense เราภูมิใจในการนําเสนอกระบวนการการดําเนินงานที่ง่ายที่สุดและสะดวกที่สุดในอุตสาหกรรมเราทํางานร่วมกันอย่างใกล้ชิดกับลูกค้า เพื่อให้การฝึกอบรมและการสนับสนุนที่จําเป็น.

เอกสารของเราไม่ใช้คําพูดทางเทคนิค ทําให้กําจัดอุปสรรคในการนําระบบการนําทางอิสระของเรามาใช้อย่างรวดเร็วเราให้บริการการสนับสนุนโดยตรงจากมนุษย์ ด้วยความสามารถในการแบ่งปันจอและเวลาตอบสนองที่รวดเร็วการให้ความมั่นใจว่าลูกค้าสามารถเชื่อมต่อกับผู้เชี่ยวชาญที่แท้จริง เมื่อต้องการความช่วยเหลือ