מערכת ניווט משולבת אינרציאלית של MEMS: כלי ניווט לטכנולוגיה ממוזערת

בעידן של היום של פיתוח ההייטק, מערכות הניווט הפכו לחלק הכרחי מחיינו. מערכת ניווט אינרציאלית MEMS (MEMS Inertial Navigation System), כמערכת ניווט אינרציאלית המיוצרת בטכנולוגיית מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (MEMS), הופכת בהדרגה למועדפת חדשה בתחום הניווט. מאמר זה יציג את עקרון העבודה, היתרונות ושדות היישום של מערכת ניווט אינרציאלית משולבת MEMS.

מערכת הניווט המשולבת אינרציאלית MEMS היא מערכת ניווט המבוססת על טכנולוגיית מזעור. הוא קובע את המיקום, הכיוון והמהירות של כלי טיס, רכב או ספינה על ידי מדידה ועיבוד מידע כגון תאוצה ומהירות זוויתית. הוא מורכב בדרך כלל ממד תאוצה בעל שלושה צירים ומג'ירוסקופ בעל שלושה צירים. על ידי היתוך ועיבוד אותות הפלט שלהם, הוא יכול לספק מידע ניווט ברמת דיוק גבוהה. בהשוואה למערכות ניווט אינרציאליות מסורתיות, למערכות ניווט אינרציאליות משולבות MEMS יש את היתרונות של גודל קטן, קל משקל, צריכת חשמל נמוכה ועלות נמוכה, מה שהופך אותן לבעלי סיכויי יישום רחבים בתחומים כמו מל"טים, רובוטים ניידים ומערכות ניווט רכובות רכב. . .

עקרון העבודה של מערכת הניווט המשולבת אינרציאלית MEMS מבוסס על העיקרון של יחידת המדידה האינרטית (IMU). מדי תאוצה מודדים את התאוצה של מערכת, בעוד שגירוסקופים מודדים את מהירות הזווית של מערכת. על ידי היתוך ועיבוד מידע זה, המערכת יכולה לחשב את המיקום, הכיוון והמהירות של מטוס, רכב או ספינה בזמן אמת. בשל אופיה הממוזער, מערכות ניווט אינרציאליות משולבות MEMS יכולות לספק פתרונות ניווט אמינים בסביבות שבהן אותות GPS אינם זמינים או מופרעים, ולכן נמצאות בשימוש נרחב בתחומי צבא, תעופה וחלל ותעשייה.

בנוסף לשימוש בתחומי ניווט מסורתיים, מערכות ניווט משולבות אינרציאליות של MEMS הראו גם פוטנציאל גדול בכמה תחומים מתפתחים. לדוגמה, במכשירים לבישים חכמים, ניתן להשתמש במערכות ניווט משולבות אינרציאליות של MEMS כדי להשיג מיקום פנימי ומעקב אחר תנועה; בטכנולוגיות מציאות מדומה ומציאות רבודה, ניתן להשתמש בו כדי להשיג מעקב ראש וזיהוי מחוות. הרחבת שדות יישומים אלה מספקת הזדמנויות חדשות לפיתוח מערכות ניווט אינרציאליות משולבות MEMS.

לסיכום, מערכת הניווט המשולבת האינרציאלית MEMS, כמערכת ניווט המבוססת על טכנולוגיית מזעור, היא בעלת יתרונות של גודל קטן, קל משקל, צריכת חשמל נמוכה ועלות נמוכה, והיא מתאימה לרחפנים, רובוטים ניידים ורכבים רכובים. מערכות ניווט. ותחומים נוספים. הוא יכול לספק פתרונות ניווט אמינים בסביבות שבהן אותות GPS אינם זמינים או מופרעים, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי צבא, תעופה וחלל ותעשייה. עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, מאמינים שמערכת הניווט המשולבת האינרציאלית של MEMS תראה את הפוטנציאל החזק שלה בתחומים נוספים.