Exigences d'interface de l'unité de mesure inertielle (IMU) SAE2020 pour les applications de véhicules militaires et aérospatiaux

Fondée sous le nom de Society of Automotive Engineers, SAE International est une organisation à but non lucratif qui développe et publie des normes utilisées pour les industries de l'aérospatiale, de l'automobile et des véhicules commerciaux. La norme « SAE2020 Inertial Measurement Unit (IMU) Interface Requirements for Military and Aviation Vehicle Applications » développée par cette organisation décrit les exigences d'interface des données de surveillance inertielle et de santé pour les unités de mesure inertielle utilisées dans les applications de véhicules militaires et aéronautiques.

Une unité de mesure inertielle, ou unité de mesure inertielle (IMU), est une mesure électronique qui mesure et rapporte l'accélération, l'orientation, les vitesses angulaires et d'autres forces gravitationnelles. Ces appareils sont constitués de 3 accéléromètres, 3 gyroscopes et 3 magnétomètres selon l'exigence de direction. Roulis, tangage et lacet, un par axe, pour chacun des trois axes de l'appareil.

Il existe différents types de capteurs IMU. La technologie IMU, basée sur la technologie des systèmes micro-électromécaniques, permet de réduire les coûts et les besoins en énergie tout en offrant des performances. Ces systèmes basés sur la technologie combinent donc hautes performances et ultra-faible consommation dans une unité plus petite.

Selon la classification du capteur IMU, les principales applications incluent le contrôle et la stabilisation, la navigation et la correction, ou la mesure et le test. Cependant, les marchés typiques des unités de mesure sont le contrôle des systèmes sans pilote, les applications de cartographie mobile, que ce soit sur terre, dans les airs ou en mer, et toute charge utile nécessitant une stabilisation ou un marquage.

En raison de leur bon rapport performances/taille, les IMU sont idéales pour tous les marchés sans pilote, qu'ils soient liés aux véhicules terrestres sans pilote, aux véhicules aériens sans pilote (UAV) ou aux véhicules marins sans pilote. Les IMU de classe tactique et de navigation sont l'un des principaux composants des équipements utilisés dans les avions ou les navires, les missiles et même les satellites.

Une centrale inertielle fonctionne en détectant l'accélération linéaire à l'aide d'un ou plusieurs accéléromètres et la vitesse de rotation à l'aide d'un ou plusieurs gyroscopes. Certains incluent également un magnétomètre, souvent utilisé comme référence de cap.

Les limitations physiques limitent le fonctionnement des IMU dans certaines applications. Un large éventail de fonctionnalités standard et les performances qu'elles décrivent doivent être examinées pour garantir la sélection appropriée d'une IMU répondant aux exigences de l'application. Les principales caractéristiques communes des IMU sont la portée, la résolution, la bande passante et la fréquence d'échantillonnage. La plage est définie comme les valeurs d'entrée minimales et maximales qu'un capteur peut mesurer. Tout ce qui se situe en dehors de la plage n'est ni mesuré ni émis par le capteur. L’unité de mesure la plus précise pouvant être émise sur la plage d’un capteur est appelée résolution. Généralement, cette fonctionnalité n’est pas très importante car la plupart des capteurs utilisés aujourd’hui ont une haute résolution. La bande passante est la fréquence maximale à laquelle un capteur ou un système répondra. Cette fréquence est généralement définie comme le point auquel la réponse chute à moitié puissance. La bande passante définit non seulement les fréquences qu'un capteur peut mesurer, mais elle est inversement proportionnelle à la constante de temps de la réponse du capteur analogique. Les capteurs dotés d’une bande passante plus élevée répondent plus rapidement à un stimulus donné, et ce temps de montée est le premier élément du calcul de la latence totale du système. Le taux d'échantillonnage est le nombre d'échantillons extraits par un capteur par seconde. Bien qu'il soit parfois utilisé de manière interchangeable avec la bande passante, le taux d'échantillonnage diffère car la bande passante peut être n'importe quel taux spécifié en fonction de la réponse du capteur ou du système.

Parmi les nombreuses études de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation fournit des services de tests définis dans la norme « SAE2020 Inertial Measurement Unit (IMU) Interface Requirements for Military and Aviation Vehicle Applications » avec son personnel formé et expert. du personnel et des équipements technologiques avancés.