БИНС — бесплатформенные инерциальные навигационные системы

Введение

Инерциальные навигационные системы (ИНС) позволяют определять координаты, скорость и ориентацию объекта автономно, без зависимости от внешних сигналов. Одним из наиболее востребованных решений являются бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС). Они применяются в авиации, морской навигации, робототехнике и как БИНС для БПЛА, где важны компактность, надежность и точность.

Что такое БИНС

БИНС — это система, в которой отсутствует стабилизированная платформа. Все датчики закреплены на корпусе объекта, измеряют угловые скорости и линейные ускорения, а вычислитель рассчитывает ориентацию, скорость и координаты. Такие решения часто представлены как интегрированная навигационная система или датчик ориентации.

Основные элементы БИНС:

Гироскопы — измеряют угловые скорости. Современные БИНС используют системы на волоконно-оптических гироскопах, лазерные или МЭМС-гироскопы.
Акселерометры — регистрируют ускорения. Популярны кварцевые акселерометры за высокую точность и стабильность.
Вычислитель — интегрирует сигналы, решает уравнения движения, компенсирует ошибки.
Алгоритмы — фильтрация и коррекция, часто с использованием GPS/ГЛОНАСС.

Преимущества БИНС

Автономность — работа без спутниковых или радиосигналов.
Устойчивость — высокая помехоустойчивость, работа при вибрациях и перегрузках.
Компактность и лёгкость — отсутствие механической платформы.
Простота конструкции — минимум подвижных частей, высокая надежность.
Гибкость применения — идеально подходят как БИНС для БПЛА и автономных транспортных средств.

Многие инженеры стремятся купить БИНС для надежной автономной навигации и стабилизации объектов.

Сравнение БИНС и платформенных ИНС

Платформенные инерциальные навигационные системы (ПИНС) используют гиростабилизированную платформу, что повышает точность, но увеличивает массу и сложность. БИНС проще, компактнее и надежнее.

Отличия БИНС и ПИНС:

БИНС: датчики закреплены на корпусе; ПИНС: на стабилизированной платформе.
БИНС проще, легче и дешевле.
ПИНС обеспечивают рекордную точность на длительных автономных интервалах.
БИНС нуждаются в периодической коррекции по ГНСС, иначе возрастает дрейф ошибок.

Продукты SENSSET для БИНС

На нашем сайте представлены сенсоры и готовые решения для БИНС:

Системы на волоконно-оптических гироскопах

SSG-DFM020 — компактный ВОГ для робототехники и малых навигационных систем.
SSG-DFM31 — универсальный датчик для авиации и морских применений.
SSG-DFM51 — высокоточный гироскоп для сложных интегрированных решений.

Кварцевые акселерометры SSA-QSM

SSA-QSM1/2/3 — линейка кварцевых акселерометров для различных навигационных задач.
SSA-QSM4/5/6 — модели с расширенным диапазоном чувствительности для интеграции в БИНС.

Интегрированные навигационные системы

Готовые интегрированные навигационные системы включают гироскопы, акселерометры и вычислитель. Они подходят как автономная подсистема или датчик ориентации для беспилотников, морских и наземных платформ.

Заключение

БИНС — современный инструмент автономной навигации, сочетающий компактность, простоту и надежность. Они востребованы в БИНС для БПЛА, робототехнике и автономных транспортных средствах. На нашем сайте можно заказать и купить БИНС и необходимые компоненты, включая системы на волоконно-оптических гироскопах и кварцевые акселерометры, а также готовые интегрированные навигационные системы для любых задач.

FAQ

Что ограничивает точность БИНС? — накопление ошибок интегрирования, корректируемых GPS/ГЛОНАСС.
Можно ли использовать БИНС без GPS? — да, но при длительной работе увеличивается погрешность.
Зачем использовать БИНС для БПЛА? — для автономного полета при отсутствии спутниковой связи и радиопомех.