Advanced Navigation：集成慣性導航係統需要了解什麽

文章出處：新聞資訊責任編輯：开云体育网页登录發表時間：2024-10-17 09:01:07

為什麽易於集成很重要

隨著自主係統的使用不斷增長，其易於(yu) 集成的重要性怎麽(me) 強調也不為(wei) 過。這是指係統如何在物理和電子方麵無縫集成到車輛或平台中。

集成最具挑戰性的方麵之一是整合慣性導航係統(INS) 等關(guan) 鍵組件。這些係統需要精確的校準和對準才能正常運行，這可能非常耗時。即使是經驗豐(feng) 富的工程師也會(hui) 發現 INS 集成是一項具有挑戰性的任務，更不用說那些剛接觸導航技術的工程師了。

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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(guan) 重要。易於(yu) 集成的係統具有許多優(you) 勢，包括減少設置時間、降低集成成本、輕鬆維護和更快部署。

此外，集成的難易程度直接影響 INS 的準確性和可靠性。集成不良的係統可能會(hui) 出現錯誤、漂移和其他問題，從(cong) 而對其性能產(chan) 生負麵影響。

為(wei) 了確保流暢的集成體(ti) 驗，全麵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後可能出現的任何問題獲得專(zhuan) 家幫助。

硬件注意事項

集成 INS 時，必須考慮硬件兼容性。大多數製造商都了解這一點，並通過使用行業(ye) 標準接口和易於(yu) 安裝的外形尺寸來確保通用兼容性，從(cong) 而無需進行重大修改。這些接口，例如以太網、CAN、RS-232、RS-422 和通用 IO 電纜，不僅(jin) 滿足基本的技術要求，還提供高性能並最大限度地減少信號損失。一些製造商將為(wei) 定製解決(jue) 方案提供無端接電纜選項。

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這些接口允許用戶集成其他外設、傳(chuan) 感器和數據格式，例如裏程表、車輪編碼器、外部 RTK GNSS 係統、NMEA 輸入和輸出以及事件觸發器。為(wei) 了彌補兼容性差距，製造商還可能提供適配器、電纜和配件，以確保其係統與(yu) 其他製造商的硬件兼容。

在要求重載性能的應用中，INS 解決(jue) 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性的環境中。需要考慮的一個(ge) 關(guan) 鍵方麵是入口防護 (IP) 等級，它決(jue) 定了防塵和防水噴霧的防禦水平。 IP67 等高等級可提供最高級別的保護。

尺寸、重量和功率

選擇 INS 時，考慮尺寸、重量和功率(SWaP)要求非常重要。這些方麵對最終係統的機械、電氣和功率性能具有重大影響。

尺寸和重量是至關(guan) 重要的因素，特別是對於(yu) 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 係統對於(yu) 無人機等應用至關(guan) 重要，因為(wei) 它們(men) 可以提高飛行穩定性、燃油效率和航程。同樣，低功耗有助於(yu) 延長任務時間並減小機載電源的尺寸或重量，從(cong) 而提高平台的整體(ti) 能力。

對於(yu) 尋求進一步定製的客戶，一些 INS 製造商提供不同形式的解決(jue) 方案，包括作為(wei) 帶有 PCB（印刷電路板）和標準連接器的 OEM（原始設備製造商）選項。該選項在空間和重量都非常寶貴的應用中特別有價(jia) 值。

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通訊協議

係統組件之間的無縫集成依賴於(yu) 正確的通信協議。就像硬件一樣，大多數係統將被設計為(wei) 與(yu) 協議無關(guan) ，從(cong) 而允許它們(men) 支持各種行業(ye) 通信協議。這種多功能性實現了與(yu) 不同硬件設置的互操作性。

最常見的行業(ye) 標準協議包括NMEA 0183、NMEA 2000（主要用於(yu) 船舶）和 Simrad。這些協議在確保通信順暢和兼容性方麵發揮著至關(guan) 重要的作用。

要求嚴(yan) 格的應用需要精確的控製和緊密的係統集成，擁有提供自己的全麵且開放的 I/O 協議的 INS 設備製造商是有利的。

例如，高級導航數據包協議 (ANPP) 是一種專(zhuan) 有的二進製協議，因其強大的錯誤檢查而廣受好評。它在所有高級導航產(chan) 品中得到一致使用，特別適合需要精確控製係統配置的用戶。 ANPP 與(yu) 各種硬件組件無縫集成，簡化了解決(jue) 方案之間的升級或交換。

集成工具

為(wei) 了實現無縫安裝和詳細的性能分析，INS 解決(jue) 方案通常包含硬件評估套件和軟件開發套件 (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。通常可以根據特定要求對電纜進行盤繞、切割或重新端接，並且未端接的電纜可用於(yu) 定製端接。

• 軟件開發套件（SDK）將提供示例源代碼並支持多種編程語言，例如C/C++、Java、Python、.NET/C#和Matlab/Octave，使開發人員能夠創建自己的自定義(yi) 應用程序。它還包括 NTRIP 和 ROS 1 & ROS 2 等實用程序的源代碼。為(wei) 了優(you) 化 INS 的性能，功能強大且用戶友好的軟件開發套件 (SDK) 至關(guan) 重要。 SDK應與(yu) 主流編程語言無縫集成，使用戶能夠充分利用其INS功能。

用戶界麵選項

大多數 INS 係統都可以通過基於(yu) Web 的圖形用戶界麵 (GUI) 進行控製、監視和配置。這些界麵可通過大多數網絡瀏覽器訪問，並將提供有關(guan) 位置和姿態、傳(chuan) 感器信息、數據記錄和 NTRIP 客戶端功能的實時信息。

此外，用戶界麵將提供廣泛的配置選項，用於(yu) 定製 INS 係統，以滿足獨特的項目要求。不用說，界麵越直觀且易於(yu) 使用，設置和定製 INS 係統就越容易。

文檔和持續支持

可靠的 INS 製造商了解從(cong) 一開始就支持客戶的重要性。他們(men) 與(yu) 客戶密切合作，提供所有必要的文檔、培訓和持續支持。

他們(men) 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(jue) 方案，並確保與(yu) 所需硬件和軟件的兼容性。選擇解決(jue) 方案後，客戶可以收到詳細的文檔和用戶指南，涵蓋從(cong) 硬件設置到集成問題的所有內(nei) 容。

在理想的情況下，製造商還將擁有具有豐(feng) 富產(chan) 品知識的專(zhuan) 業(ye) 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(jue) 客戶的詢問並有效解決(jue) 可能出現的任何問題。

法規與合規性

集成導航係統需要遵守國際法規和要求。公司應研究其目標市場的法規，並確保其導航係統滿足所有要求。考慮以下幾點：

• 不含 ITAR：該認證意味著產(chan) 品不受 ITAR （國際武器貿易條例）控製的國防相關(guan) 組件的影響，該組件規範國防相關(guan) 產(chan) 品的進出口。不受 ITAR 約束消除了與(yu) 出口限製相關(guan) 的法律和物流複雜性。

• 合規性和認證：所有產(chan) 品均具有 CE 和 RED 等法規合規性認證。從(cong) 環保角度來看，大多數產(chan) 品均遵守軍(jun) 用標準 MIL-STD-810。雖然這裏沒有廣泛討論，但對於(yu) 某些應用程序來說，考慮這些因素是至關(guan) 重要的，用戶應該意識到它們(men) 的重要性