Advanced Navigation：集成惯性导航系统需要了解什么

文章出处：新闻资讯责任编辑：深圳市广陵达科技有限公司发表时间：2024-10-17 09:01:07

为什么易于集成很重要

随着自主系统的使用不断增长，其易于集成的重要性怎么强调也不为过。这是指系统如何在物理和电子方面无缝集成到车辆或平台中。

集成最具挑战性的方面之一是整合惯性导航系统(INS) 等关键组件。这些系统需要精确的校准和对准才能正常运行，这可能非常耗时。即使是经验丰富的工程师也会发现 INS 集成是一项具有挑战性的任务，更不用说那些刚接触导航技术的工程师了。

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因此，在选择 INS 时，考虑集成的简易性以及性能、功能和成本等因素至关重要。易于集成的系统具有许多优势，包括减少设置时间、降低集成成本、轻松维护和更快部署。

此外，集成的难易程度直接影响 INS 的准确性和可靠性。集成不良的系统可能会出现错误、漂移和其他问题，从而对其性能产生负面影响。

为了确保流畅的集成体验，全面的文档和可靠的技术支持也必不可少。这包括提供详细的安装说明、故障排除指南，以及针对安装期间或安装后可能出现的任何问题获得专家帮助。

硬件注意事项

集成 INS 时，必须考虑硬件兼容性。大多数制造商都了解这一点，并通过使用行业标准接口和易于安装的外形尺寸来确保通用兼容性，从而无需进行重大修改。这些接口，例如以太网、CAN、RS-232、RS-422 和通用 IO 电缆，不仅满足基本的技术要求，还提供高性能并最大限度地减少信号损失。一些制造商将为定制解决方案提供无端接电缆选项。

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这些接口允许用户集成其他外设、传感器和数据格式，例如里程表、车轮编码器、外部 RTK GNSS 系统、NMEA 输入和输出以及事件触发器。为了弥补兼容性差距，制造商还可能提供适配器、电缆和配件，以确保其系统与其他制造商的硬件兼容。

在要求重载性能的应用中，INS 解决方案的电气元件必须耐用且可靠，特别是在极端气候和具有挑战性的环境中。需要考虑的一个关键方面是入口防护 (IP) 等级，它决定了防尘和防水喷雾的防御水平。 IP67 等高等级可提供最高级别的保护。

尺寸、重量和功率

选择 INS 时，考虑尺寸、重量和功率(SWaP)要求非常重要。这些方面对最终系统的机械、电气和功率性能具有重大影响。

尺寸和重量是至关重要的因素，特别是对于在旧车辆上改装 INS 或在重量有限的狭小空间中工作的用户而言。紧凑、轻便的 INS 系统对于无人机等应用至关重要，因为它们可以提高飞行稳定性、燃油效率和航程。同样，低功耗有助于延长任务时间并减小机载电源的尺寸或重量，从而提高平台的整体能力。

对于寻求进一步定制的客户，一些 INS 制造商提供不同形式的解决方案，包括作为带有 PCB（印刷电路板）和标准连接器的 OEM（原始设备制造商）选项。该选项在空间和重量都非常宝贵的应用中特别有价值。

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通讯协议

系统组件之间的无缝集成依赖于正确的通信协议。就像硬件一样，大多数系统将被设计为与协议无关，从而允许它们支持各种行业通信协议。这种多功能性实现了与不同硬件设置的互操作性。

最常见的行业标准协议包括NMEA 0183、NMEA 2000（主要用于船舶）和 Simrad。这些协议在确保通信顺畅和兼容性方面发挥着至关重要的作用。

要求严格的应用需要精确的控制和紧密的系统集成，拥有提供自己的全面且开放的 I/O 协议的 INS 设备制造商是有利的。

例如，高级导航数据包协议 (ANPP) 是一种专有的二进制协议，因其强大的错误检查而广受好评。它在所有高级导航产品中得到一致使用，特别适合需要精确控制系统配置的用户。 ANPP 与各种硬件组件无缝集成，简化了解决方案之间的升级或交换。

集成工具

为了实现无缝安装和详细的性能分析，INS 解决方案通常包含硬件评估套件和软件开发套件 (SDK)。

• 硬件评估套件通常装在耐用的手提箱中，包括安装和性能评估所需的所有必要电缆和配件。通常可以根据特定要求对电缆进行盘绕、切割或重新端接，并且未端接的电缆可用于定制端接。

• 软件开发套件（SDK）将提供示例源代码并支持多种编程语言，例如C/C++、Java、Python、.NET/C#和Matlab/Octave，使开发人员能够创建自己的自定义应用程序。它还包括 NTRIP 和 ROS 1 & ROS 2 等实用程序的源代码。为了优化 INS 的性能，功能强大且用户友好的软件开发套件 (SDK) 至关重要。 SDK应与主流编程语言无缝集成，使用户能够充分利用其INS功能。