GNSS + INS Sistemleri

 

GNSS ile navigasyon amaçlı konum, hız ve zaman ölçümleri bazı nedenlerden dolayı yapılamadığı veya daha hassas navigasyon çözümleri istendiği takdirde kullanılabilecek veya entegre edilebilecek en önemli sistem INS-Ataletsel Navigasyon Sistemidir. Bu kapsamda hizmet vermek amacıyla Atay Mühendislik Trimble ve Applanix markalarının GNSS + INS OEM boardlarının genel Türkiye distribütörüdür.

GNSS
Trimble ve Trimble alt şirketi olan Applanix OEM bordları mevcut GNSS sistemlerinin verilerini Trimble GNSS Antenleriyle kaydetmektedir. GNSS sistemleri nokta konumlamada ve navigasyon çözümlerinde günümüzde yaygın bir şekilde kullanmaktadır. Ancak Dünya etrafında belirli yörüngelerde bulunan uydular aracılığı ile bu çözümleri sağlayan GNSS sistemi bazı koşullarda yetersiz kalmakta veya çözüm sağlayamamaktadır. Örneğin; uydu sinyallerine erişilemediği tünellerde veya fiziki engellerin sık olduğu alanlarda bu sistem navigasyon amaçlı kullanılamaz. Diğer bir örnek olarak da fotogrametrik veya hidrografik ölçülerde sensörlerin sadece ölçü yaptığı konum ve zamanın verilerin değerlendirilmesinde yetersiz kalmasıdır. Bu durumlarda ve uygulamalarda çözüm amacıyla INS sistemler geliştirilmiş ve GNSS ile entegre bir şekilde çalışması sağlanmıştır.

INS
GNSS ile konum, hız ve zaman ölçümleri bazı durumlarda yapılamadığı veya yetersiz kaldığında INS sistemleri navigasyon amaçlı tek başına veya GNSS ile birlikte kullanılmaktadır. INS sistemi, 3 boyutlu uzaydaki eksenler yönünde gerçekleşen ivme ve dönüklüklerin zamanla değişimini ölçen IMU-Atalet Ölçü Biriminin ölçülerini kullanarak göreceli navigasyon çözümleri yapar.
IMU sensörü 3 dik eksen doğrultusunda 2 adet sensör ile ölçümler yapar.
•    İvme ölçer (accelerometer)    : Doğrusal ivmeyi ölçer
•    Jiroskop (Gyroskop)        : Dönel ivmeyi ölçer
Bu sensörler sayesinde IMU 3 boyutlu düzlemdeki göreceli hareketi hassas bir şekilde belirler. INS ise IMU ölçümlerinden elde edilen değerleri kullanarak konum ve hız değerlerini hesaplayarak navigasyon çözümü yapar.
IMU sensöleri ayrıca 3 eksen doğrultusunda açısal çözümleri hesaplamaya olanak tanır. INS hesaplanan bu açısal çözümleri kullanarak lokal yönelim elemanlarını (roll/pitch/yaw – yuvarlama/yunuslama/sapma) hesaplar. Bu sayede hareketli platformlarda bulunan ölçüm sensörlerinin elde ettiği veriler işlenebilmektedir.

 

GNSS + INS Entegrasyonu
IMU sensörleri çok yüksek frekanslarda ölçü yapmaktadır. Göreceli ve kümülatif ölçü yapan bu sensörler herhangi bir nedenle hatalı ölçü yaptıklarında ölçü frekansının çok yüksek olmasından dolayı olması gereken gerçek değerlerden hızlı bir şekilde ve artarak saparlar. INS sistemlerinin güvenilir bir şekilde kullanılması amacıyla verilerinin matematiksel filtrelerden geçirilerek sapma hatalarının belirlenmesi ve giderilmesi gerekmektedir. Bu amaçla INS sistemleri harici bir referans veriye ihtiyaç duymaktadır.
INS sistemlerinin ihtiyaç duyduğu bu veri GNSS sistemi tarafından sağlanmaktadır. Sonuç olarak ortaya çıkan GNSS+INS entegrasyonu navigasyon çözümlerinde, hareketli platformların yönlendirilmesinde ve bu platformlara entegre edilmiş sensör ölçülerinin işlenmesinde kullanılacak konum, zaman, ivme ve dönüklük verilerini sağlamaktadır. Aynı zamanda GNSS ve INS ölçüleri birbirlerinin doğruluk ve hassasiyetlerini arttırmaktadır. GNSS verilerinde yaşanacak kesintilerde INS navigasyon çözümlerine devam ederek navigasyonun sürmesini de sağlamaktadır.

GNSS + Heading Entegrasyonu
İki farklı GNSS anteni ve GNSS alıcısı ile hareketli platformların hassas bir şekilde yönlendirilmesi sağlanmaktadır. INS’den ayrı olan bu sistem hareketli platform üzerindeki iki anten arasındaki bazın gerçek kuzey ile olan açısal sapmalarını hesaplayarak platformun otomatik olarak yönlendirilmesini sağlamaktadır.

 
OEM GNSS
UAV
Ashtech GG12W Trimble BD910 Trimble BD940 Trimble MB-Two Trimble BD982 Trimble BD940-INS Trimble BD992-INS Applanix APX-15 UAV Applanix APX-15-EI UAV Applanix APX-18 UAV Applanix APX-20 UAV
Size (mm) Weight (g) 108 x 82.5 x 15.44 mm
108 g
41 x 41 x 7 mm
19 g
51 x 41 x 7 mm
30 g
71 x 46 x 11 mm
24 g
100 x 84.9 x 11.6 mm
92 g
67 x 60 x 15 mm
60 g
100 x 60 x 11.6 mm 62 g 67 x 60 x 15 mm 60 g Board: 67 x 60 x 15 mm 60 g IMU: 43 x 47 x 12 mm 15 g 100 x 60 x 11.6 mm 62 g Board: 67 x 60 x 15 mm 60 g IMU: 61 x 68 x 65 mm 330 g
 
Orientation
Accuracy (°) 1
 
Position Only Position Only Position Only R or P: 0.2°
HDG: 0.1°
R or P: 0.2°
HDG: 0.1°
R / P: 0.1°
HDG: 0.5°
R / P: 0.1° HDG: 0.1° R / P: 0.03° HDG: 0.18° R / P: 0.03° HDG: 0.18° R / P: 0.03° HDG: 0.10° R / P: 0.03° HDG: 0.18°
 
Orientation Accuracy2 Post Processed
 
R / P: 0.025° HDG: 0.08° R / P: 0.025° HDG: 0.08° R / P: 0.025° HDG: 0.08° R/P: 0.015° HDG: 0.035°
Real-Time Positioning Mode SBAS SBAS, DGPS, RTK SBAS, DGPS, RTK, RTX SBAS, DGPS, RTK, RTX, Heading SBAS, DGPS, RTK, RTX, Heading INS Aided SBAS, DGPS, RTK,
Orientation (RPH)
INS Aided SBAS, DGPS, RTK, RTX, Orientation (RPH), GNSS Heading INS Aided SBAS, DGPS, RTK, RTX, Orientation (RPH) INS Aided SBAS, DGPS, RTK, RTX, Orientation (RPH) INS Aided SBAS, DGPS, RTK, RTX , Orientation (RPH) INS Aided SBAS, DGPS, RTK, RTX , Orientation (RPH)
 
Frequency
 
L1 L1 L1 / L2 / L5 L1 / L2              
 
GNSS Constellations
 
GPS GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, IRNSS, SBAS, L-Band
IMU Internal Internal Internal Internal and External Internal Internal and External
 
Internal Data Logging
Applanix POSPac UAV Support
Applanix SmartCal IMU calibration
 
 
Guidance / Positioning / Control
 
 
Direct Georeferencing
 

StarFire – Hassas Nokta Konumlama

SF-3040 Alıcısı

Falcon SF – GNSS Alıcısı

Onyx GNSS OEM Bordu

Copyrights © 2017 Designed & Coded by Ankatek Software Ltd.