Was ist ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem?<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n Was ist ein Inertialsystem? Was ist ein inertiales Navigationssystem? Wof\u00fcr steht INS?<\/h5>\n\n\n \n Das sind gute Fragen, die man sich stellen kann, da sie f\u00fcr das t\u00e4gliche Leben relevant sind. Zum Beispiel, wenn man versucht, mit dem Auto zur Arbeit zu fahren. In diesem Blog helfen wir Ihnen bei der Beantwortung dieser Fragen, aber wir beginnen sinnvollerweise am Anfang...<\/p>\n
Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme gibt es in allen Formen und Gr\u00f6\u00dfen. Eines haben sie jedoch gemeinsam: Sie verwenden mehrere Tr\u00e4gheitssensoren und eine Art zentrale Verarbeitungseinheit, um die von diesen Sensoren stammenden Messungen zu verfolgen. Ein INS verwendet eine Reihe von Technologien, aber typischerweise geh\u00f6ren dazu:<\/p>\n
+ Tr\u00e4gheitsmesseinheit (IMU)<\/strong><\/p>\n- Beschleunigungsmessger\u00e4te<\/p>\n
- Gyroskope<\/p>\n
+ GNSS-Empf\u00e4nger<\/strong><\/p>\n+ Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)<\/strong><\/p>\nWir werden uns gleich ansehen, wie ein INS tats\u00e4chlich funktioniert, aber zun\u00e4chst einmal ist es wichtig zu wissen, wie es sich vom GPS unterscheidet, mit dem Sie wahrscheinlich besser vertraut sind.<\/p>\n
Schalten Sie einen GPS-Empf\u00e4nger ein, und wenn alles richtig funktioniert, wird er nach kurzer Zeit eine Positionsmessung vornehmen. Abgesehen von den Ungenauigkeiten, die GPS hat, ist die Positionsmessung, die der Empf\u00e4nger erzeugt, ziemlich genau. Sie lautet 'Sie befinden sich auf diesem Breitengrad und diesem L\u00e4ngengrad<\/em>' - mit anderen Worten, es gibt uns eine absolute Position unter Verwendung eines bekannten Koordinatensystems. Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme funktionieren nicht so. In ihrem Fall ist die Messung, die sie erzeugen, relativ zu ihrer letzten bekannten Position. Selbst wenn ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem mehrere Minuten lang eingeschaltet war, kann es also nicht sagen:Sie befinden sich auf diesem Breitengrad und diesem L\u00e4ngengrad<\/em>', aber was sie sagen kann, ist:Sie haben sich nicht von der Stelle bewegt, an der Sie angefangen haben.<\/em>'.<\/p>\nWarum benutzen die Menschen dann \u00fcberhaupt Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme? Wenn sie einem nicht sagen k\u00f6nnen, wo man sich befindet, wie konnten sie dann den Menschen zum Mond navigieren, warum st\u00fcrzen U-Boote nicht st\u00e4ndig ab und wie finden Flugzeuge und Raketen ihren Weg? Zum Gl\u00fcck ist die Antwort auf diese Fragen einfach. Wenn man dem INS also sagt, wo es gestartet ist, kann es auf der Grundlage seiner eigenen Messungen leicht herausfinden, wo es sich jetzt befindet. Auf diese Weise navigieren Raumschiffe, U-Boote, Flugzeuge und Raketen erfolgreich mit einem INS - weil sie wissen, wo sie gestartet sind.<\/p>\n
Nachdem wir nun er\u00f6rtert haben, was ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist, lautet die n\u00e4chste logische Frage\u00a0Wie funktioniert ein INS eigentlich?<\/a><\/p>\nF\u00fcr ein umfassendes Verst\u00e4ndnis von Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen ist es n\u00fctzlich, auch Folgendes zu wissen <\/span>INS-Bezugsrahmen<\/a>damit Sie die auf der x-, y- und z-Achse registrierten Werte genau interpretieren k\u00f6nnen. Sie werden auch mehr \u00fcber die Sensortypen wissen wollen, die in den meisten Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen verwendet werden -\u00a0<\/span>Beschleunigungsaufnehmer<\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>Gyroskope<\/a>. Um zu verstehen, wie ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem seine Position im dreidimensionalen Raum verfolgt, m\u00fcssen Sie auch Folgendes wissen\u00a0<\/span>Koppelnavigation<\/a>. Und um die St\u00e4rken und Schw\u00e4chen von INS einsch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, m\u00fcssen Sie auch wissen, wie\u00a0<\/span>treiben.<\/a><\/p>\n\n\n\nBrauchen Sie ein INS f\u00fcr Automotive Testing? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\nBrauchen Sie ein INS f\u00fcr Mapping? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\nBrauchen Sie ein INS f\u00fcr eine Autonomy-Anwendung? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n Inertiale Navigationstechnologien, Sensoren und mehr<\/h5>\n\n\n \n Wie bereits erw\u00e4hnt, kann ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem, wie das\u00a0RT3000 v4<\/strong><\/a>\u00a0besteht aus mehreren verschiedenen Technologien und Sensoren. Die Tr\u00e4gheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit, IMU) enth\u00e4lt eine Reihe von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, die eine breite Palette von Tr\u00e4gheitsmessungen wie Neigung\/Rolle und Beschleunigung liefern. Au\u00dferdem ist ein GNSS-Empf\u00e4nger enthalten, der Positionsaktualisierungen und eine zentrale Verarbeitungseinheit zur Verwaltung der Daten liefert. In diesem Abschnitt werden wir uns die Technologien und Sensoren, aus denen ein INS besteht, genauer ansehen.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n\n \n \n \n \n\n \n\n\n \n ![\"OXTS](\"https:\/\/oxts.mwb.digital\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/RT3000-v4-1-600x0-c-default.png\"\n "\\"Tr\u00e4gheitsnavigationssystem")
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Durch die Kombination der Satelliteneingaben mit den Daten der IMU ist ein OXTS GNSS\/INS in der Lage, in Echtzeit eine Positionsgenauigkeit im Zentimeterbereich bei hohen Aktualisierungsraten und mit Orientierung und Beschleunigung in allen drei Achsen zu liefern.<\/p>\n
Erfahren Sie hier mehr \u00fcber GNSS-Empf\u00e4nger<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n 2) Beschleunigungsmesser<\/h5>\n\n\n \n Beschleunigungssensoren sind einer der Sensortypen, die in allen OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen verwendet werden. Wie der Name schon sagt, messen sie nur die Beschleunigungsrate. Andere Messungen, wie z. B. die Geschwindigkeit, k\u00f6nnen jedoch durch Multiplikation der Beschleunigung mit anderen Faktoren, z. B. der Zeit, berechnet werden.<\/p>\n
Ein Beschleunigungsmesser ist in einem Tr\u00e4gheitsnavigationssystem n\u00fctzlich, weil er dem Benutzer wichtige Informationen \u00fcber die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, die zur\u00fcckgelegte Strecke und - was in der Automobilpr\u00fcfung wichtig ist - die Zeit bis zum Aufprall liefern kann.<\/p>\n
Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Beschleunigungssensoren, aber die Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme von OXTS verwenden MEMS-Beschleunigungssensoren (micro-electromechanical system).<\/p>\n
Hier erfahren Sie mehr \u00fcber Beschleunigungssensoren<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n 3) Gyroskope<\/h5>\n\n\n \n Ein Gyroskop oder Kreisel ist ein Sensor in einem Tr\u00e4gheitsnavigationssystem, der die Drehung des Ger\u00e4ts misst.<\/p>\n
Die Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme von OXTS verwenden MEMS-Kreisel (Mikro-Elektromechanische Systeme). Es gibt viele verschiedene Arten von MEMS-Gyroskopen, aber OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme verwenden solche, die die Winkelgeschwindigkeit in \u00b0\/s messen.<\/p>\n
\u00c4hnlich wie ein Beschleunigungsmesser sagt auch ein Gyroskop dem INS nicht sofort, in welche Richtung es sich orientiert, aber solange es diese Information hat, kann es seine Orientierung von da an berechnen.<\/p>\n
Hier erfahren Sie mehr \u00fcber Kreiselger\u00e4te<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n 4) INS-Referenzrahmen<\/h5>\n\n\n \n Vor einem Datenerfassungsprojekt ist es f\u00fcr ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem wichtig zu wissen, wie es sich im 3D-Raum orientiert, d. h. wie sein \"Bezugsrahmen\" aussieht. Die eingebaute IMU liefert Informationen \u00fcber die Bewegung und Ausrichtung des INS, doch bevor sie dies genau tun kann, muss sie zun\u00e4chst wissen, wo oben, unten, links und rechts ist.<\/p>\n
Ein OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist in der Lage, Bewegungen von einem Bezugssystem in ein anderes umzuwandeln, solange es wei\u00df, in welchem Bezugssystem es sich zu Beginn befindet. Dies geschieht im Allgemeinen in der Konfigurationsphase.<\/p>\n
Erfahren Sie hier mehr \u00fcber INS-Referenzrahmen<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n 5) Dead Reckoning<\/h5>\n\n\n \n Die Tr\u00e4gheitsmesseinheit in einem OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystem enth\u00e4lt drei Beschleunigungsmesser und drei Gyroskope. Die Verwendung von jeweils drei dieser Ger\u00e4te erm\u00f6glicht es dem Ger\u00e4t, seine Position im 3D-Raum mithilfe eines als Koppelnavigation bekannten Verfahrens zu verstehen und zu verfolgen.<\/p>\n
Das Tr\u00e4gheitsnavigationssystem berechnet seine Position im 3D-Raum, indem es einfach die Messwerte der Gyroskope und Beschleunigungsmesser an Bord nimmt, die einer Kraft ausgesetzt sind, und sie zu seiner letzten bekannten Position addiert. Daraus kann es ableiten, wo es sich gerade befindet.<\/p>\n
Erfahren Sie hier mehr \u00fcber die Funktionsweise von Dead Reckoning<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n 6) Drift<\/h5>\n\n\n \n Wie die meisten Dinge hat auch ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem seine St\u00e4rken und Schw\u00e4chen. Ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem arbeitet mit Positionsaktualisierungen von einem GNSS-Empf\u00e4nger zur Unterst\u00fctzung der Messungen der IMU. Wenn keine zus\u00e4tzliche Hilfsquelle zur Verf\u00fcgung steht, arbeitet das INS 'un-aided' und verwendet nur die IMU-Messungen. Bei \"un-aided\" kommt es zu einer Positionsdrift aufgrund der Ansammlung kleiner Fehler in den Gyroskop- und Beschleunigungsmessern.<\/p>\n
In Abwesenheit von GNSS k\u00f6nnen andere Hilfsquellen in die Navigationsmaschine integriert werden, um die Positionsdrift einzuschr\u00e4nken. Mehr \u00fcber die Arbeit, die OXTS leistet, um die Vorteile zus\u00e4tzlicher Hilfsquellen zu nutzen, k\u00f6nnen Sie hier erfahren - OXTS-Schnittstelle f\u00fcr generische Hilfsdaten (GAD)<\/a><\/strong><\/p>\nErfahren Sie hier mehr \u00fcber Drift<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n Wie funktionieren Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme?<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n \n Wir haben also besprochen, was ein INS ist, aber wie funktioniert es? Ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist ein komplexes Ger\u00e4t. Es umfasst mehrere Technologien, die es dem Benutzer erm\u00f6glichen, seine Position im 3D-Raum genau zu bestimmen. Das Herzst\u00fcck des INS ist die IMU. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, die dem Benutzer genaue Messungen der Bewegung und Ausrichtung des Ger\u00e4ts liefern.<\/p>\n
Durch die Integration eines GNSS-Empf\u00e4ngers kann das System sicherstellen, dass das System nicht driftet. Um die Positionsabweichung in Abwesenheit von GNSS weiter einzuschr\u00e4nken, k\u00f6nnen andere Technologien und Sensoren eingesetzt werden.<\/p>\n
Vereinfacht ausgedr\u00fcckt, funktioniert ein INS, indem es die auf es einwirkende Kraft erkennt. Es ermittelt dann eine neue relative Position auf der Grundlage eines bekannten Ausgangspunkts, indem es die Geschwindigkeit und die zur\u00fcckgelegte Strecke berechnet.<\/p>\n
Das INS ist dann in der Lage, Aktualisierungen von Lage, Position und Geschwindigkeit zu liefern.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n
\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n Einstellung<\/h5>\n\n\n \n Die Messung der Fluglage ist f\u00fcr die Positionierung in vielen Anwendungen wichtig, z. B. bei Fahrzeugtests und Kartierungen. Die Fluglage liefert Informationen \u00fcber die Position eines Objekts in einer 3D-Umgebung, n\u00e4mlich Roll, Nick und Gier. Die Messungen werden in Bezug auf eine horizontale Ebene und einen nach Norden ausgerichteten Referenzrahmen berechnet.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n
\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n\n \n\n\n \n\n Geschwindigkeit und Position<\/h5>\n\n\n \n Wie bereits in diesem Beitrag erw\u00e4hnt, misst ein INS nicht direkt die Geschwindigkeit, da die Beschleunigungsmesser nur die Beschleunigung messen. Das bedeutet jedoch nicht, dass ein INS keine Geschwindigkeit messen kann. Indem es aufzeichnet, wie stark ein Objekt beschleunigt wird und wie lange diese Beschleunigung anh\u00e4lt, kann das INS leicht die Geschwindigkeit ermitteln, indem es die Beschleunigung mit der Zeit multipliziert.<\/p>\n
Durch ein Verfahren, das als Koppelnavigation bekannt ist, kann ein nicht unterst\u00fctztes INS seine Position dennoch genau berechnen. Indem es seine letzte bekannte Position kennt und wei\u00df, wohin es steuert und wie lange es braucht, um dorthin zu gelangen, kann das INS seine neue gesch\u00e4tzte Position berechnen. Es ist jedoch wichtig zu ber\u00fccksichtigen, dass ein nicht unterst\u00fctztes INS mit der Zeit driftet.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n
\n \n \n \n \n \n \n\n\n \n\n OXTS Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n \n OXTS stellt Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme mit unterschiedlichen Genauigkeitsgraden und Formfaktoren her, die sich f\u00fcr eine breite Palette von Anwendungen eignen.<\/p>\n
Jedes Ger\u00e4t wird mit unserer kostenlosen NAVsuite-Software geliefert, mit der Sie Ihre INS-Daten konfigurieren, \u00fcberwachen, nachbearbeiten und analysieren k\u00f6nnen. Die Ger\u00e4te k\u00f6nnen mit einer Reihe von optionalen Software-Tools und Funktionen erg\u00e4nzt werden, mit denen Sie ein auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnittenes Ger\u00e4t zusammenstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n
RT3000 v4<\/strong><\/a><\/p>\nRT3000 v4 DO-160<\/strong><\/a><\/p>\nRT1003 v2<\/strong><\/a><\/p>\n
Das sind gute Fragen, die man sich stellen kann, da sie f\u00fcr das t\u00e4gliche Leben relevant sind. Zum Beispiel, wenn man versucht, mit dem Auto zur Arbeit zu fahren. In diesem Blog helfen wir Ihnen bei der Beantwortung dieser Fragen, aber wir beginnen sinnvollerweise am Anfang...<\/p>\n
Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme gibt es in allen Formen und Gr\u00f6\u00dfen. Eines haben sie jedoch gemeinsam: Sie verwenden mehrere Tr\u00e4gheitssensoren und eine Art zentrale Verarbeitungseinheit, um die von diesen Sensoren stammenden Messungen zu verfolgen. Ein INS verwendet eine Reihe von Technologien, aber typischerweise geh\u00f6ren dazu:<\/p>\n
+ Tr\u00e4gheitsmesseinheit (IMU)<\/strong><\/p>\n - Beschleunigungsmessger\u00e4te<\/p>\n - Gyroskope<\/p>\n + GNSS-Empf\u00e4nger<\/strong><\/p>\n + Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)<\/strong><\/p>\n Wir werden uns gleich ansehen, wie ein INS tats\u00e4chlich funktioniert, aber zun\u00e4chst einmal ist es wichtig zu wissen, wie es sich vom GPS unterscheidet, mit dem Sie wahrscheinlich besser vertraut sind.<\/p>\n Schalten Sie einen GPS-Empf\u00e4nger ein, und wenn alles richtig funktioniert, wird er nach kurzer Zeit eine Positionsmessung vornehmen. Abgesehen von den Ungenauigkeiten, die GPS hat, ist die Positionsmessung, die der Empf\u00e4nger erzeugt, ziemlich genau. Sie lautet 'Sie befinden sich auf diesem Breitengrad und diesem L\u00e4ngengrad<\/em>' - mit anderen Worten, es gibt uns eine absolute Position unter Verwendung eines bekannten Koordinatensystems. Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme funktionieren nicht so. In ihrem Fall ist die Messung, die sie erzeugen, relativ zu ihrer letzten bekannten Position. Selbst wenn ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem mehrere Minuten lang eingeschaltet war, kann es also nicht sagen:Sie befinden sich auf diesem Breitengrad und diesem L\u00e4ngengrad<\/em>', aber was sie sagen kann, ist:Sie haben sich nicht von der Stelle bewegt, an der Sie angefangen haben.<\/em>'.<\/p>\n Warum benutzen die Menschen dann \u00fcberhaupt Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme? Wenn sie einem nicht sagen k\u00f6nnen, wo man sich befindet, wie konnten sie dann den Menschen zum Mond navigieren, warum st\u00fcrzen U-Boote nicht st\u00e4ndig ab und wie finden Flugzeuge und Raketen ihren Weg? Zum Gl\u00fcck ist die Antwort auf diese Fragen einfach. Wenn man dem INS also sagt, wo es gestartet ist, kann es auf der Grundlage seiner eigenen Messungen leicht herausfinden, wo es sich jetzt befindet. Auf diese Weise navigieren Raumschiffe, U-Boote, Flugzeuge und Raketen erfolgreich mit einem INS - weil sie wissen, wo sie gestartet sind.<\/p>\n Nachdem wir nun er\u00f6rtert haben, was ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist, lautet die n\u00e4chste logische Frage\u00a0Wie funktioniert ein INS eigentlich?<\/a><\/p>\n F\u00fcr ein umfassendes Verst\u00e4ndnis von Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen ist es n\u00fctzlich, auch Folgendes zu wissen <\/span>INS-Bezugsrahmen<\/a>damit Sie die auf der x-, y- und z-Achse registrierten Werte genau interpretieren k\u00f6nnen. Sie werden auch mehr \u00fcber die Sensortypen wissen wollen, die in den meisten Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen verwendet werden -\u00a0<\/span>Beschleunigungsaufnehmer<\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>Gyroskope<\/a>. Um zu verstehen, wie ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem seine Position im dreidimensionalen Raum verfolgt, m\u00fcssen Sie auch Folgendes wissen\u00a0<\/span>Koppelnavigation<\/a>. Und um die St\u00e4rken und Schw\u00e4chen von INS einsch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, m\u00fcssen Sie auch wissen, wie\u00a0<\/span>treiben.<\/a><\/p>\n Brauchen Sie ein INS f\u00fcr Automotive Testing? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\n Brauchen Sie ein INS f\u00fcr Mapping? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\n Brauchen Sie ein INS f\u00fcr eine Autonomy-Anwendung? -\u00a0Mehr lesen<\/a><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Wie bereits erw\u00e4hnt, kann ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem, wie das\u00a0RT3000 v4<\/strong><\/a>\u00a0besteht aus mehreren verschiedenen Technologien und Sensoren. Die Tr\u00e4gheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit, IMU) enth\u00e4lt eine Reihe von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, die eine breite Palette von Tr\u00e4gheitsmessungen wie Neigung\/Rolle und Beschleunigung liefern. Au\u00dferdem ist ein GNSS-Empf\u00e4nger enthalten, der Positionsaktualisierungen und eine zentrale Verarbeitungseinheit zur Verwaltung der Daten liefert. In diesem Abschnitt werden wir uns die Technologien und Sensoren, aus denen ein INS besteht, genauer ansehen.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n Ein GNSS-gest\u00fctztes Tr\u00e4gheitsnavigationssystem verwendet Positionsaktualisierungen von einem GNSS-Empf\u00e4nger, um die von der bordseitigen Tr\u00e4gheitsmesseinheit erstellten Messungen zu erg\u00e4nzen. Ein GNSS-Empf\u00e4nger verfolgt Satellitensignale von mehreren Satellitenkonstellationen. Die vier wichtigsten Satellitenkonstellationen sind Galileo, GLONASS, GPS und BeiDou.<\/p>\n Durch die Kombination der Satelliteneingaben mit den Daten der IMU ist ein OXTS GNSS\/INS in der Lage, in Echtzeit eine Positionsgenauigkeit im Zentimeterbereich bei hohen Aktualisierungsraten und mit Orientierung und Beschleunigung in allen drei Achsen zu liefern.<\/p>\n Erfahren Sie hier mehr \u00fcber GNSS-Empf\u00e4nger<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Beschleunigungssensoren sind einer der Sensortypen, die in allen OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen verwendet werden. Wie der Name schon sagt, messen sie nur die Beschleunigungsrate. Andere Messungen, wie z. B. die Geschwindigkeit, k\u00f6nnen jedoch durch Multiplikation der Beschleunigung mit anderen Faktoren, z. B. der Zeit, berechnet werden.<\/p>\n Ein Beschleunigungsmesser ist in einem Tr\u00e4gheitsnavigationssystem n\u00fctzlich, weil er dem Benutzer wichtige Informationen \u00fcber die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, die zur\u00fcckgelegte Strecke und - was in der Automobilpr\u00fcfung wichtig ist - die Zeit bis zum Aufprall liefern kann.<\/p>\n Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Beschleunigungssensoren, aber die Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme von OXTS verwenden MEMS-Beschleunigungssensoren (micro-electromechanical system).<\/p>\n Hier erfahren Sie mehr \u00fcber Beschleunigungssensoren<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Ein Gyroskop oder Kreisel ist ein Sensor in einem Tr\u00e4gheitsnavigationssystem, der die Drehung des Ger\u00e4ts misst.<\/p>\n Die Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme von OXTS verwenden MEMS-Kreisel (Mikro-Elektromechanische Systeme). Es gibt viele verschiedene Arten von MEMS-Gyroskopen, aber OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme verwenden solche, die die Winkelgeschwindigkeit in \u00b0\/s messen.<\/p>\n \u00c4hnlich wie ein Beschleunigungsmesser sagt auch ein Gyroskop dem INS nicht sofort, in welche Richtung es sich orientiert, aber solange es diese Information hat, kann es seine Orientierung von da an berechnen.<\/p>\n Hier erfahren Sie mehr \u00fcber Kreiselger\u00e4te<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Vor einem Datenerfassungsprojekt ist es f\u00fcr ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem wichtig zu wissen, wie es sich im 3D-Raum orientiert, d. h. wie sein \"Bezugsrahmen\" aussieht. Die eingebaute IMU liefert Informationen \u00fcber die Bewegung und Ausrichtung des INS, doch bevor sie dies genau tun kann, muss sie zun\u00e4chst wissen, wo oben, unten, links und rechts ist.<\/p>\n Ein OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist in der Lage, Bewegungen von einem Bezugssystem in ein anderes umzuwandeln, solange es wei\u00df, in welchem Bezugssystem es sich zu Beginn befindet. Dies geschieht im Allgemeinen in der Konfigurationsphase.<\/p>\n Erfahren Sie hier mehr \u00fcber INS-Referenzrahmen<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Die Tr\u00e4gheitsmesseinheit in einem OXTS-Tr\u00e4gheitsnavigationssystem enth\u00e4lt drei Beschleunigungsmesser und drei Gyroskope. Die Verwendung von jeweils drei dieser Ger\u00e4te erm\u00f6glicht es dem Ger\u00e4t, seine Position im 3D-Raum mithilfe eines als Koppelnavigation bekannten Verfahrens zu verstehen und zu verfolgen.<\/p>\n Das Tr\u00e4gheitsnavigationssystem berechnet seine Position im 3D-Raum, indem es einfach die Messwerte der Gyroskope und Beschleunigungsmesser an Bord nimmt, die einer Kraft ausgesetzt sind, und sie zu seiner letzten bekannten Position addiert. Daraus kann es ableiten, wo es sich gerade befindet.<\/p>\n Erfahren Sie hier mehr \u00fcber die Funktionsweise von Dead Reckoning<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Wie die meisten Dinge hat auch ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem seine St\u00e4rken und Schw\u00e4chen. Ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem arbeitet mit Positionsaktualisierungen von einem GNSS-Empf\u00e4nger zur Unterst\u00fctzung der Messungen der IMU. Wenn keine zus\u00e4tzliche Hilfsquelle zur Verf\u00fcgung steht, arbeitet das INS 'un-aided' und verwendet nur die IMU-Messungen. Bei \"un-aided\" kommt es zu einer Positionsdrift aufgrund der Ansammlung kleiner Fehler in den Gyroskop- und Beschleunigungsmessern.<\/p>\n In Abwesenheit von GNSS k\u00f6nnen andere Hilfsquellen in die Navigationsmaschine integriert werden, um die Positionsdrift einzuschr\u00e4nken. Mehr \u00fcber die Arbeit, die OXTS leistet, um die Vorteile zus\u00e4tzlicher Hilfsquellen zu nutzen, k\u00f6nnen Sie hier erfahren - OXTS-Schnittstelle f\u00fcr generische Hilfsdaten (GAD)<\/a><\/strong><\/p>\n Erfahren Sie hier mehr \u00fcber Drift<\/a><\/strong><\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Wir haben also besprochen, was ein INS ist, aber wie funktioniert es? Ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist ein komplexes Ger\u00e4t. Es umfasst mehrere Technologien, die es dem Benutzer erm\u00f6glichen, seine Position im 3D-Raum genau zu bestimmen. Das Herzst\u00fcck des INS ist die IMU. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, die dem Benutzer genaue Messungen der Bewegung und Ausrichtung des Ger\u00e4ts liefern.<\/p>\n Durch die Integration eines GNSS-Empf\u00e4ngers kann das System sicherstellen, dass das System nicht driftet. Um die Positionsabweichung in Abwesenheit von GNSS weiter einzuschr\u00e4nken, k\u00f6nnen andere Technologien und Sensoren eingesetzt werden.<\/p>\n Vereinfacht ausgedr\u00fcckt, funktioniert ein INS, indem es die auf es einwirkende Kraft erkennt. Es ermittelt dann eine neue relative Position auf der Grundlage eines bekannten Ausgangspunkts, indem es die Geschwindigkeit und die zur\u00fcckgelegte Strecke berechnet.<\/p>\n Das INS ist dann in der Lage, Aktualisierungen von Lage, Position und Geschwindigkeit zu liefern.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Die Messung der Fluglage ist f\u00fcr die Positionierung in vielen Anwendungen wichtig, z. B. bei Fahrzeugtests und Kartierungen. Die Fluglage liefert Informationen \u00fcber die Position eines Objekts in einer 3D-Umgebung, n\u00e4mlich Roll, Nick und Gier. Die Messungen werden in Bezug auf eine horizontale Ebene und einen nach Norden ausgerichteten Referenzrahmen berechnet.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n Wie bereits in diesem Beitrag erw\u00e4hnt, misst ein INS nicht direkt die Geschwindigkeit, da die Beschleunigungsmesser nur die Beschleunigung messen. Das bedeutet jedoch nicht, dass ein INS keine Geschwindigkeit messen kann. Indem es aufzeichnet, wie stark ein Objekt beschleunigt wird und wie lange diese Beschleunigung anh\u00e4lt, kann das INS leicht die Geschwindigkeit ermitteln, indem es die Beschleunigung mit der Zeit multipliziert.<\/p>\n Durch ein Verfahren, das als Koppelnavigation bekannt ist, kann ein nicht unterst\u00fctztes INS seine Position dennoch genau berechnen. Indem es seine letzte bekannte Position kennt und wei\u00df, wohin es steuert und wie lange es braucht, um dorthin zu gelangen, kann das INS seine neue gesch\u00e4tzte Position berechnen. Es ist jedoch wichtig zu ber\u00fccksichtigen, dass ein nicht unterst\u00fctztes INS mit der Zeit driftet.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n OXTS stellt Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme mit unterschiedlichen Genauigkeitsgraden und Formfaktoren her, die sich f\u00fcr eine breite Palette von Anwendungen eignen.<\/p>\n Jedes Ger\u00e4t wird mit unserer kostenlosen NAVsuite-Software geliefert, mit der Sie Ihre INS-Daten konfigurieren, \u00fcberwachen, nachbearbeiten und analysieren k\u00f6nnen. Die Ger\u00e4te k\u00f6nnen mit einer Reihe von optionalen Software-Tools und Funktionen erg\u00e4nzt werden, mit denen Sie ein auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnittenes Ger\u00e4t zusammenstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n RT3000 v4<\/strong><\/a><\/p>\n RT3000 v4 DO-160<\/strong><\/a><\/p>\n RT1003 v2<\/strong><\/a><\/p>\nInertiale Navigationstechnologien, Sensoren und mehr<\/h5>\n\n\n
\n <\/picture>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n1) GNSS-Empf\u00e4nger<\/h5>\n\n\n
2) Beschleunigungsmesser<\/h5>\n\n\n
3) Gyroskope<\/h5>\n\n\n
4) INS-Referenzrahmen<\/h5>\n\n\n
5) Dead Reckoning<\/h5>\n\n\n
6) Drift<\/h5>\n\n\n
Wie funktionieren Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme?<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n
Einstellung<\/h5>\n\n\n
Geschwindigkeit und Position<\/h5>\n\n\n
OXTS Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n