隨著自主系統(tǒng)的使用不斷增長,其易于集成的重要性怎么強調也不為過。這是指系統(tǒng)如何在物理和電子方面無縫集成到車輛或平臺中。
集成最具挑戰(zhàn)性的方面之一是整合慣性導航系統(tǒng)(INS) 等關鍵組件。這些系統(tǒng)需要精確的校準和對準才能正常運行,這可能非常耗時。即使是經(jīng)驗豐富的工程師也會發(fā)現(xiàn) INS 集成是一項具有挑戰(zhàn)性的任務,更不用說那些剛接觸導航技術的工程師了。
因此,在選擇 INS 時,考慮集成的簡易性以及性能、功能和成本等因素至關重要。易于集成的系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢,包括減少設置時間、降低集成成本、輕松維護和更快部署。
此外,集成的難易程度直接影響 INS 的準確性和可靠性。集成不良的系統(tǒng)可能會出現(xiàn)錯誤、漂移和其他問題,從而對其性能產(chǎn)生負面影響。
為了確保流暢的集成體驗,全面的文檔和可靠的技術支持也必不可少。這包括提供詳細的安裝說明、故障排除指南,以及針對安裝期間或安裝后可能出現(xiàn)的任何問題獲得專家?guī)椭?/p>
集成 INS 時,必須考慮硬件兼容性。大多數(shù)制造商都了解這一點,并通過使用行業(yè)標準接口和易于安裝的外形尺寸來確保通用兼容性,從而無需進行重大修改。這些接口,例如以太網(wǎng)、CAN、RS-232、RS-422 和通用 IO 電纜,不僅滿足基本的技術要求,還提供高性能并最大限度地減少信號損失。一些制造商將為定制解決方案提供無端接電纜選項。
這些接口允許用戶集成其他外設、傳感器和數(shù)據(jù)格式,例如里程表、車輪編碼器、外部 RTK GNSS 系統(tǒng)、NMEA 輸入和輸出以及事件觸發(fā)器。為了彌補兼容性差距,制造商還可能提供適配器、電纜和配件,以確保其系統(tǒng)與其他制造商的硬件兼容。
在要求重載性能的應用中,INS 解決方案的電氣元件必須耐用且可靠,特別是在極端氣候和具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中。需要考慮的一個關鍵方面是入口防護 (IP) 等級,它決定了防塵和防水噴霧的防御水平。 IP67 等高等級可提供最高級別的保護。
選擇 INS 時,考慮尺寸、重量和功率(SWaP)要求非常重要。這些方面對最終系統(tǒng)的機械、電氣和功率性能具有重大影響。
尺寸和重量是至關重要的因素,特別是對于在舊車輛上改裝 INS 或在重量有限的狹小空間中工作的用戶而言。緊湊、輕便的 INS 系統(tǒng)對于無人機等應用至關重要,因為它們可以提高飛行穩(wěn)定性、燃油效率和航程。同樣,低功耗有助于延長任務時間并減小機載電源的尺寸或重量,從而提高平臺的整體能力。
對于尋求進一步定制的客戶,一些 INS 制造商提供不同形式的解決方案,包括作為帶有 PCB(印刷電路板)和標準連接器的 OEM(原始設備制造商)選項。該選項在空間和重量都非常寶貴的應用中特別有價值。
系統(tǒng)組件之間的無縫集成依賴于正確的通信協(xié)議。就像硬件一樣,大多數(shù)系統(tǒng)將被設計為與協(xié)議無關,從而允許它們支持各種行業(yè)通信協(xié)議。這種多功能性實現(xiàn)了與不同硬件設置的互操作性。
最常見的行業(yè)標準協(xié)議包括NMEA 0183、NMEA 2000(主要用于船舶)和 Simrad。這些協(xié)議在確保通信順暢和兼容性方面發(fā)揮著至關重要的作用。
要求嚴格的應用需要精確的控制和緊密的系統(tǒng)集成,擁有提供自己的全面且開放的 I/O 協(xié)議的 INS 設備制造商是有利的。
例如,高級導航數(shù)據(jù)包協(xié)議 (ANPP) 是一種專有的二進制協(xié)議,因其強大的錯誤檢查而廣受好評。它在所有高級導航產(chǎn)品中得到一致使用,特別適合需要精確控制系統(tǒng)配置的用戶。 ANPP 與各種硬件組件無縫集成,簡化了解決方案之間的升級或交換。
為了實現(xiàn)無縫安裝和詳細的性能分析,INS 解決方案通常包含硬件評估套件和軟件開發(fā)套件 (SDK)。
? 硬件評估套件通常裝在耐用的手提箱中,包括安裝和性能評估所需的所有必要電纜和配件。通常可以根據(jù)特定要求對電纜進行盤繞、切割或重新端接,并且未端接的電纜可用于定制端接。
? 軟件開發(fā)套件(SDK)將提供示例源代碼并支持多種編程語言,例如C/C++、Java、Python、.NET/C#和Matlab/Octave,使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建自己的自定義應用程序。它還包括 NTRIP 和 ROS 1 & ROS 2 等實用程序的源代碼。為了優(yōu)化 INS 的性能,功能強大且用戶友好的軟件開發(fā)套件 (SDK) 至關重要。 SDK應與主流編程語言無縫集成,使用戶能夠充分利用其INS功能。
大多數(shù) INS 系統(tǒng)都可以通過基于 Web 的圖形用戶界面 (GUI) 進行控制、監(jiān)視和配置。這些界面可通過大多數(shù)網(wǎng)絡瀏覽器訪問,并將提供有關位置和姿態(tài)、傳感器信息、數(shù)據(jù)記錄和 NTRIP 客戶端功能的實時信息。
此外,用戶界面將提供廣泛的配置選項,用于定制 INS 系統(tǒng),以滿足獨特的項目要求。不用說,界面越直觀且易于使用,設置和定制 INS 系統(tǒng)就越容易。
可靠的 INS 制造商了解從一開始就支持客戶的重要性。他們與客戶密切合作,提供所有必要的文檔、培訓和持續(xù)支持。
他們還應該能夠幫助客戶針對任何給定需求選擇最合適的解決方案,并確保與所需硬件和軟件的兼容性。選擇解決方案后,客戶可以收到詳細的文檔和用戶指南,涵蓋從硬件設置到集成問題的所有內容。
在理想的情況下,制造商還將擁有具有豐富產(chǎn)品知識的專業(yè)支持工程師,通過各種渠道提供免費的技術支持和故障排除。這些工程師還應該 24/7 隨時待命,以便及時解決客戶的詢問并有效解決可能出現(xiàn)的任何問題。
集成導航系統(tǒng)需要遵守國際法規(guī)和要求。公司應研究其目標市場的法規(guī),并確保其導航系統(tǒng)滿足所有要求??紤]以下幾點:
? 不含 ITAR:該認證意味著產(chǎn)品不受 ITAR (國際武器貿易條例)控制的國防相關組件的影響,該組件規(guī)范國防相關產(chǎn)品的進出口。不受 ITAR 約束消除了與出口限制相關的法律和物流復雜性。
? 合規(guī)性和認證:所有產(chǎn)品均具有 CE 和 RED 等法規(guī)合規(guī)性認證。從環(huán)保角度來看,大多數(shù)產(chǎn)品均遵守軍用標準 MIL-STD-810。雖然這里沒有廣泛討論,但對于某些應用程序來說,考慮這些因素是至關重要的,用戶應該意識到它們的重要性
選擇 INS 時,不要低估可用性和及時交付的重要性,這一點至關重要。制造商及其供應商的交貨期長達 6 至 12 個月的情況并不罕見。因此,評估制造商按時交貨的能力以確保無縫運營至關重要。忽視這一方面可能會導致延誤或訂單取消。
在選擇 INS 解決方案或合作伙伴時,仔細考慮集成過程至關重要。關鍵是找到一個重視通用兼容性、全面的文檔、可靠的技術支持、可定制的選項和遵守行業(yè)標準的提供商。這些是實現(xiàn)無縫集成體驗的關鍵因素。
借助合適的 INS 解決方案和提供商,用戶可以簡化集成過程,無需專業(yè)知識或昂貴的技術援助。這不僅節(jié)省了時間和資源,還保證了長期運營的成功。
? 3DM-CV7-INS 戰(zhàn)術級嵌入式慣性導航系統(tǒng)
? 3DM-GV7-INS 戰(zhàn)術級加固慣性導航系統(tǒng)
? 3DM-GX5-GNSS/AHRS 高性能 GNSS 導航傳感器
? 3DM-GX5-GNSS/INS 高性能 GNSS 導航傳感器
? 3DM-CX5-GNSS/INS 高性能 GNSS 導航傳感器
? Advanced Navigation Spatial MEMS GNSS/INS 傳感器
? Advanced Navigation Certus MEMS GNSS/INS 傳感器