SAE2020 Askeri ve Havacılık Araç Uygulamaları İçin Eylemsizlik Ölçüm Birimi (IMU) Arayüzü Gereksinimleri

Otomotiv Mühendisleri Derneği olarak kurulan SAE International, havacılık, otomotiv ve ticari araç endüstrileri için kullanılan standartları geliştiren ve yayınlayan ve kar amacı gütmeyen bir kuruluştur. Bu kuruluş tarafından geliştirilen “SAE2020 Askeri ve havacılık araç uygulamaları için ataletsel ölçüm birimi (IMU) arayüzü gereksinimleri” standardında, askeri ve havacılık araç uygulamalarında kullanılan eylemsizlik ölçüm birimleri için eylemsizlik ve sağlık izleme veri arayüzü gereksinimleri açıklanmaktadır.

Eylemsizlik ölçüm birimi ya da atalet ölçüm birimi (IMU), ivmeyi, yönelimi, açısal oranları ve diğer yerçekimi kuvvetlerini ölçen ve raporlayan elektronik bir ölçümdür. Bu cihazlar 3 ivmeölçer, 3 jiroskop ve yön gereksinimine bağlı olarak 3 manyetometreden oluşur. Üç cihaz ekseninin her biri için eksen başına bir tane yuvarlanma, eğim ve sapma.

Farklı türde IMU sensörleri bulunmaktadır. Mikro elektro-mekanik sistemler teknolojisine dayalı IMU teknolojisi, performans sağlarken daha düşük maliyetlere ve düşük güç gereksinimlerine olanak tanır. Bu teknoloji esaslı sistemler bu nedenle yüksek performansı ve ultra düşük gücü daha küçük bir ünitede birleştirir.

IMU sensörünün derecesine bağlı olarak ana uygulamalar arasında kontrol ve stabilizasyon, navigasyon ve düzeltme veya ölçüm ve test yer alır. Bununla birlikte, tipik ölçüm birimi pazarları, insansız sistem kontrolü, kara, hava veya deniz olsun mobil haritalama uygulamaları ve stabilizasyon veya işaretleme gerektiren tüm yüklerdir.

İyi performans / boyut oranlarından dolayı IMU’lar, ister insansız kara araçları, ister insansız hava araçları (İHA) veya insansız deniz araçları ile ilgili olsun, tüm insansız pazarlar için idealdir. Taktik ve navigasyon sınıfı IMU’lar ise uçaklarda veya gemilerde, füzelerde ve hatta uydularda kullanılan ekipmanın ana bileşenlerinden biridir.

Eylemsizlik (atalet) ölçüm birimi, bir veya daha fazla ivmeölçer kullanarak doğrusal ivmeyi ve bir veya daha fazla jiroskop kullanarak dönme hızını tespit ederek çalışır. Bazıları ayrıca genellikle rota referansı olarak kullanılan bir manyetometre içerir.

Fiziksel sınırlamalar, IMU’ların belirli uygulamalarda çalışmasını kısıtlar. Uygulama gereksinimlerini karşılamak için uygun bir IMU seçimini sağlamak amacıyla çok çeşitli standart özellikler ve bunların tanımladığı performans gözden geçirilmelidir. IMU’ların ortak özelliklerinin başında menzil, çözünürlük, bant genişliği ve örnekleme oranı gelir. Menzil (aralık), bir sensörün ölçebileceği minimum ve maksimum giriş değerleri olarak tanımlanır. Aralığın dışındaki hiçbir şey sensör tarafından ölçülmez veya çıkış verilmez. Bir sensörün aralığı boyunca çıktısı alınabilen en kesin ölçü birimi çözünürlük olarak bilinir. Genellikle, bu özellik fazla önemli değildir çünkü günümüzde kullanılan çoğu sensör yüksek çözünürlüğe sahiptir. Bant genişliği, bir sensörün veya sistemin yanıt vereceği maksimum frekanstır. Bu frekans, genellikle yanıtın yarı güce düştüğü noktada tanımlanır. Bant genişliği sadece bir sensörün ölçebileceği frekansları tanımlamakla kalmaz, aynı zamanda analog sensör yanıtının zaman sabitiyle ters orantılıdır. Daha yüksek bant genişliğine sahip sensörler belirli bir uyarana daha hızlı tepki verir ve bu yükselme süresi, toplam sistem gecikmesini hesaplamadaki ilk bileşendir. Örnekleme oranı ise, bir sensör tarafından saniyede çıkarılan örnek sayısıdır. Bazen bant genişliği ile birbirinin yerine kullanılsa da örnekleme oranı, bant genişliği sensöre veya sistem tepkisine bağlıyken belirtilen herhangi bir oran olabileceğinden farklılık gösterir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “SAE2020 Askeri ve havacılık araç uygulamaları için ataletsel ölçüm birimi (IMU) arayüzü gereksinimleri” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.