Դիրքորոշման ոլորտում ինքնավար վարման համակարգերի պաշտպանության վերջին գիծը՝ IMU

Ինքնավար վարման արագ զարգացող ոլորտում ճշգրիտ և հուսալի դիրքավորման համակարգերի անհրաժեշտությունը երբեք այսքան հրատապ չի եղել: Հասանելի տարբեր տեխնոլոգիաների շարքում.Իներցիոն չափման միավորներ (IMU)աչքի ընկնել որպես պաշտպանության վերջին գիծ՝ ապահովելով դիրքավորման անզուգական ճշգրտություն և ճկունություն: Երբ ինքնավար մեքենաները նավարկում են բարդ միջավայրերում, IMU-ները կարող են հզոր լուծում ծառայել ավանդական դիրքավորման մեթոդների սահմանափակումներին:

IMU-ների ամենակարևոր առավելություններից մեկն այն է, որ դրանք անկախ են արտաքին ազդանշաններից: Ի տարբերություն GPS-ի, որը հիմնված է արբանյակային ծածկույթի վրա, կամ բարձր ճշգրտության քարտեզների, որոնք հիմնված են ընկալման որակի և ալգորիթմի կատարման վրա, IMU-ն գործում է որպես անկախ համակարգ: Այս «սև արկղի» մոտեցումը նշանակում է, որ IMU-ները չեն տառապում նույն խոցելիությունից, ինչ մյուս դիրքավորման տեխնոլոգիաները: Օրինակ, GPS ազդանշանները կարող են խոչընդոտվել քաղաքային ձորերով կամ եղանակային ծանր պայմաններով, իսկ բարձր ճշգրտության քարտեզները միշտ չէ, որ արտացոլում են իրական ժամանակի փոփոխությունները շրջակա միջավայրում: Ի հակադրություն, IMU-ները տրամադրում են շարունակական տվյալներ անկյունային արագության և արագացման վերաբերյալ՝ ապահովելով, որ ինքնավար մեքենաները պահպանեն ճշգրիտ դիրքը նույնիսկ դժվարին պայմաններում:

Բացի այդ, IMU-ների տեղադրման ճկունությունը մեծացնում է դրանց գրավչությունը ինքնավար վարելու ծրագրերի համար: Քանի որ IMU-ն արտաքին ազդանշան չի պահանջում, այն կարող է զուսպ տեղադրվել մեքենայի պաշտպանված տարածքում, օրինակ՝ շասսիում: Այս դիրքը ոչ միայն պաշտպանում է նրանց պոտենցիալ էլեկտրական կամ մեխանիկական հարձակումներից, այն նաև նվազագույնի է հասցնում արտաքին գործոնների վնասման ռիսկը, ինչպիսիք են բեկորները կամ եղանակային վատ եղանակները: Ի հակադրություն, այլ սենսորներ, ինչպիսիք են տեսախցիկները, լիդարը և ռադարը, ենթակա են էլեկտրամագնիսական ալիքների կամ ուժեղ լուսային ազդանշանների միջամտության, ինչը ազդում է դրանց արդյունավետության վրա: IMU-ի ամուր դիզայնը և միջամտության նկատմամբ անձեռնմխելիությունը այն դարձնում են իդեալական՝ պոտենցիալ սպառնալիքների դեպքում հուսալի դիրքավորում ապահովելու համար:

IMU չափումների բնորոշ ավելորդությունն էլ ավելի է մեծացնում դրանց հուսալիությունը: Անկյունային արագության և արագացման մասին տվյալները համատեղելով լրացուցիչ մուտքերի հետ, ինչպիսիք են անիվի արագությունը և ղեկի անկյունը, IMU-ները կարող են ելքեր ստեղծել վստահության բարձր աստիճանով: Այս ավելորդությունը չափազանց կարևոր է ինքնավար վարման համատեքստում, որտեղ խաղադրույքները մեծ են, իսկ սխալի սահմանը՝ փոքր: Թեև այլ սենսորները կարող են ապահովել բացարձակ կամ հարաբերական դիրքավորման արդյունքներ, IMU-ի տվյալների համապարփակ միաձուլումը հանգեցնում է նավիգացիոն ավելի ճշգրիտ և վստահելի լուծմանը:

Ինքնավար վարման ոլորտում IMU-ի դերը միայն դիրքավորումը չէ: Այն կարող է ծառայել որպես կարևոր հավելում, երբ այլ սենսորային տվյալներ անհասանելի են կամ վտանգված են: Մեքենայի դիրքի, ուղղության, արագության և դիրքի փոփոխությունները հաշվարկելով՝ IMU-ները կարող են արդյունավետորեն կամրջել GNSS ազդանշանի թարմացումների միջև եղած բացը: GNSS-ի և այլ սենսորների խափանման դեպքում IMU-ն կարող է կատարել մեռած հաշվարկ՝ համոզվելու համար, որ մեքենան մնում է ընթացքի մեջ: Այս հատկանիշը IMU-ին դիրքավորում է որպես տվյալների անկախ աղբյուր, որն ունակ է կարճաժամկետ նավարկելու և այլ սենսորներից ստացվող տեղեկատվության ստուգման:

Ներկայումս շուկայում առկա են IMU-ների մի շարք, այդ թվում՝ 6-առանցքային և 9-առանցքային մոդելներ: 6 առանցքանի IMU-ն ներառում է երեք առանցքանի արագացուցիչ և երեք առանցք գիրոսկոպ, մինչդեռ 9 առանցքանի IMU-ն ավելացնում է երեք առանցք մագնիսաչափ՝ ուժեղացված կատարողականության համար: Շատ IMU-ներ օգտագործում են MEMS տեխնոլոգիա և ներառում են ներկառուցված ջերմաչափեր իրական ժամանակում ջերմաստիճանի չափորոշման համար՝ հետագայում բարելավելով դրանց ճշգրտությունը:

Ընդհանուր առմամբ, ինքնավար վարման տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացով, IMU-ն դարձել է դիրքավորման համակարգի հիմնական բաղադրիչը: IMU-ն դարձել է ինքնավար մեքենաների պաշտպանության վերջին գիծը՝ շնորհիվ իր բարձր վստահության, արտաքին ազդանշանների նկատմամբ անձեռնմխելիության և հակամիջամտության ուժեղ կարողությունների: Ապահովելով հուսալի և ճշգրիտ դիրքավորումը,IMU-ներառանցքային դեր են խաղում ինքնավար վարորդական համակարգերի անվտանգ և արդյունավետ շահագործման գործում՝ դրանք դարձնելով փոխադրումների ապագայում անփոխարինելի ակտիվ: