SAE2020 Requisiti di interfaccia dell'unità di misurazione inerziale (IMU) per applicazioni di veicoli militari e aerospaziali

Fondata come Society of Automotive Engineers, SAE International è un'organizzazione senza scopo di lucro che sviluppa e pubblica standard utilizzati per l'industria aerospaziale, automobilistica e dei veicoli commerciali. Lo standard "SAE2020 Inertial Measurement Unit (IMU) Interface Requisiti per applicazioni per veicoli militari e aeronautici" sviluppato da questa organizzazione descrive i requisiti di interfaccia dei dati di monitoraggio inerziale e sanitario per le unità di misurazione inerziali utilizzate nelle applicazioni per veicoli militari e aeronautici.

Un'unità di misura inerziale, o unità di misura inerziale (IMU), è una misura elettronica che misura e segnala l'accelerazione, l'orientamento, le velocità angolari e altre forze gravitazionali. Questi dispositivi sono costituiti da 3 accelerometri, 3 giroscopi e 3 magnetometri a seconda della direzione richiesta. Rollio, beccheggio e imbardata, uno per asse, per ciascuno dei tre assi del dispositivo.

Esistono diversi tipi di sensori IMU. La tecnologia IMU, basata sulla tecnologia dei sistemi microelettromeccanici, consente costi inferiori e minori requisiti di potenza fornendo allo stesso tempo prestazioni. Questi sistemi basati sulla tecnologia combinano quindi prestazioni elevate e consumi estremamente bassi in un'unità più piccola.

A seconda della potenza del sensore IMU, le applicazioni principali includono controllo e stabilizzazione, navigazione e correzione oppure misurazione e test. Tuttavia, i mercati tipici delle unità di misura sono il controllo di sistemi senza pilota, le applicazioni di mappatura mobile sia terrestri, aeree o marittime e qualsiasi carico utile che richieda stabilizzazione o marcatura.

Grazie al loro buon rapporto prestazioni/dimensioni, le IMU sono ideali per tutti i mercati senza pilota, siano essi legati ai veicoli terrestri senza pilota, ai veicoli aerei senza pilota (UAV) o ai veicoli marini senza pilota. Le IMU tattiche e di navigazione sono uno dei componenti principali delle apparecchiature utilizzate su aerei o navi, missili e persino satelliti.

L'unità di misura inerziale funziona rilevando l'accelerazione lineare tramite uno o più accelerometri e la velocità di rotazione tramite uno o più giroscopi. Alcuni includono anche un magnetometro, spesso utilizzato come riferimento di rotta.

Le limitazioni fisiche limitano il funzionamento delle IMU in determinate applicazioni. È necessario rivedere un'ampia gamma di caratteristiche standard e le prestazioni da esse descritte per garantire la selezione appropriata di un'IMU per soddisfare i requisiti applicativi. Le principali caratteristiche comuni delle IMU sono portata, risoluzione, larghezza di banda e frequenza di campionamento. L'intervallo è definito come i valori di ingresso minimo e massimo che un sensore può misurare. Tutto ciò che è al di fuori dell'intervallo non viene misurato o emesso dal sensore. L'unità di misura più precisa che può essere emessa nell'intervallo di un sensore è nota come risoluzione. Generalmente questa caratteristica non è molto importante perché la maggior parte dei sensori utilizzati oggi hanno un'alta risoluzione. La larghezza di banda è la frequenza massima alla quale un sensore o un sistema risponderà. Questa frequenza è generalmente definita come il punto in cui la risposta scende a metà potenza. La larghezza di banda non solo definisce le frequenze che un sensore può misurare, ma è inversamente proporzionale alla costante di tempo della risposta del sensore analogico. I sensori con una larghezza di banda maggiore rispondono più velocemente a un determinato stimolo e questo tempo di salita è il primo componente nel calcolo della latenza totale del sistema. La frequenza di campionamento è il numero di campioni estratti da un sensore al secondo. Sebbene a volte utilizzata in modo intercambiabile con la larghezza di banda, la frequenza di campionamento differisce poiché la larghezza di banda può essere qualsiasi velocità specificata a seconda della risposta del sensore o del sistema.

Tra i numerosi studi di test, misurazione, analisi e valutazione che fornisce ad aziende di vari settori, la nostra organizzazione fornisce servizi di test definiti nello standard "SAE2020 Requisiti di interfaccia per unità di misura inerziale (IMU) per applicazioni per veicoli militari e aeronautici" con i suoi collaboratori formati ed esperti Fornisce inoltre personale e attrezzature tecnologiche avanzate.