Yêu cầu về giao diện của Đơn vị đo quán tính (IMU) SAE2020 cho các ứng dụng phương tiện quân sự và hàng không vũ trụ

Được thành lập với tên Hiệp hội Kỹ sư Ô tô, SAE International là một tổ chức phi lợi nhuận phát triển và xuất bản các tiêu chuẩn được sử dụng cho ngành hàng không vũ trụ, ô tô và xe thương mại. Tiêu chuẩn “Yêu cầu về giao diện của đơn vị đo quán tính (IMU) SAE2020 cho các ứng dụng phương tiện quân sự và hàng không” do tổ chức này phát triển mô tả các yêu cầu về giao diện dữ liệu theo dõi quán tính và sức khỏe cho các đơn vị đo quán tính được sử dụng trong các ứng dụng phương tiện quân sự và hàng không.

Đơn vị đo quán tính hoặc đơn vị đo quán tính (IMU), là một phép đo điện tử đo và báo cáo gia tốc, hướng, tốc độ góc và các lực hấp dẫn khác. Các thiết bị này bao gồm 3 gia tốc kế, 3 con quay hồi chuyển và 3 từ kế tùy theo yêu cầu về hướng. Cuộn, nghiêng và ngáp, mỗi trục một trục, cho mỗi trục trong số ba trục của thiết bị.

Có nhiều loại cảm biến IMU khác nhau. Công nghệ IMU, dựa trên công nghệ hệ thống cơ điện vi mô, giúp giảm chi phí và yêu cầu điện năng trong khi vẫn mang lại hiệu suất. Do đó, các hệ thống dựa trên công nghệ này kết hợp hiệu suất cao và mức tiêu thụ điện năng cực thấp trong một thiết bị nhỏ hơn.

Tùy thuộc vào xếp hạng của cảm biến IMU, các ứng dụng chính bao gồm điều khiển và ổn định, điều hướng và hiệu chỉnh hoặc đo lường và kiểm tra. Tuy nhiên, thị trường đơn vị đo lường điển hình là điều khiển hệ thống không người lái, các ứng dụng lập bản đồ di động cho dù trên đất liền, trên không hay trên biển và bất kỳ tải trọng nào yêu cầu ổn định hoặc đánh dấu.

Do tỷ lệ hiệu suất/kích thước tốt, IMU lý tưởng cho tất cả các thị trường không người lái, cho dù liên quan đến phương tiện không người lái trên mặt đất, phương tiện trên không không người lái (UAV) hay phương tiện hàng hải không người lái. IMU lớp chiến thuật và điều hướng là một trong những thành phần chính của thiết bị được sử dụng trong máy bay hoặc tàu, tên lửa và thậm chí cả vệ tinh.

Đơn vị đo quán tính hoạt động bằng cách phát hiện gia tốc tuyến tính bằng một hoặc nhiều gia tốc kế và tốc độ quay bằng một hoặc nhiều con quay hồi chuyển. Một số còn bao gồm một từ kế, thường được sử dụng làm tham chiếu tiêu đề.

Các giới hạn vật lý hạn chế IMU hoạt động trong một số ứng dụng nhất định. Một loạt các tính năng tiêu chuẩn và hiệu suất mà chúng mô tả phải được xem xét để đảm bảo lựa chọn IMU phù hợp nhằm đáp ứng các yêu cầu ứng dụng. Các đặc điểm chung chính của IMU là phạm vi, độ phân giải, băng thông và tốc độ lấy mẫu. Phạm vi được xác định là giá trị đầu vào tối thiểu và tối đa mà cảm biến có thể đo được. Bất cứ điều gì nằm ngoài phạm vi sẽ không được cảm biến đo hoặc xuất ra. Đơn vị đo chính xác nhất có thể được xuất ra trên phạm vi của cảm biến được gọi là độ phân giải. Nhìn chung, tính năng này không quan trọng lắm vì hầu hết các cảm biến được sử dụng hiện nay đều có độ phân giải cao. Băng thông là tần số tối đa mà cảm biến hoặc hệ thống sẽ phản hồi. Tần số này thường được định nghĩa là điểm tại đó phản hồi giảm xuống một nửa công suất. Băng thông không chỉ xác định tần số mà cảm biến có thể đo mà còn tỷ lệ nghịch với hằng số thời gian của phản hồi cảm biến analog. Các cảm biến có băng thông cao hơn sẽ phản hồi nhanh hơn với một kích thích nhất định và thời gian tăng này là thành phần đầu tiên trong việc tính toán tổng độ trễ của hệ thống. Tốc độ lấy mẫu là số lượng mẫu được cảm biến lấy ra trong một giây. Mặc dù đôi khi được sử dụng thay thế cho băng thông, tốc độ lấy mẫu sẽ khác nhau vì băng thông có thể là bất kỳ tốc độ nào được chỉ định trong khi tùy thuộc vào phản hồi của cảm biến hoặc hệ thống.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định theo tiêu chuẩn "Yêu cầu giao diện Đơn vị đo quán tính (IMU) SAE2020 cho các ứng dụng phương tiện quân sự và hàng không" với các chuyên gia đã được đào tạo và đào tạo. nhân viên và thiết bị công nghệ tiên tiến Nó cũng mang lại.