Trägheitsmesseinheiten

Seit über 35 Jahren ist Safran führend in der Entwicklung leistungsstarker Trägheitsmesseinheiten (IMUs), die speziell für die Anforderungen der Verteidigungs-, Luft- und Raumfahrt- sowie Industrieanwendungen konzipiert sind. Unsere IMUs vereinen fortschrittliche Präzision mit höchster Zuverlässigkeit und bieten die leistungsfähigsten, ITAR-freien Produkte, die derzeit kommerziell erhältlich sind. Jede Einheit ist mit drei mikroelektromechanischen (MEMS-)Gyros, drei Beschleunigungssensoren und drei Neigungssensoren ausgestattet, die in einem kompakten Gehäuse zusammengefasst sind – für unvergleichliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit, selbst unter härtesten Umgebungsbedingungen. Mit einer nachgewiesenen Produktlebensdauer von über 20 Jahren bieten Safran-IMUs das beste SWaP-Verhältnis (Größe, Gewicht und Leistung) am Markt.

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Was ist eine Trägheitsmesseinheit und für wen ist sie geeignet?

Eine Trägheitsmesseinheit (IMU) ist ein elektronisches Gerät, das zwei Sensoren – einen Beschleunigungssensor und ein Gyroskop – kombiniert, um die Bewegung eines Objekts oder Fahrzeugs zu messen. Diese Sensoren einer Trägheitsmesseinheit erfassen die lineare Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit, um die Bewegung und Ausrichtung im dreidimensionalen Raum zu verfolgen.

Eine IMU liefert die Rohdaten zur Bewegung – auf einem äußerst präzisen Niveau – um kritische Echtzeit-Berechnungen der Bewegung an Bord jedes Fahrzeugs oder sich bewegenden Objekts zu unterstützen.

Die Trägheitsmesseinheiten von Safran finden Anwendung in Bereichen wie:

Luftfahrt

Luft- und Raumfahrt & Verteidigung

  • Für die Flugzeugnavigation, Flugsteuerung und missionskritische Leitsysteme, die in GPS-verweigerten Umgebungen eingesetzt werden.

Autonome Systeme & Robotik

  • Für Drohnen, autonome Fahrzeuge und robotische Plattformen, die eine präzise Bewegungserfassung und -stabilisierung erfordern.
Maritime

Schifffahrts- & Unterwasser-Navigation

  • Für Schiffe, Unterwasserfahrzeuge und Offshore-Systeme, die auf Trägheitssensorik angewiesen sind, wenn GNSS-Signale nicht verfügbar sind.
Standorte

Industrielle & Vermessungsanwendungen

  • Für Kartierung, Georeferenzierung und Schwerlastmaschinen, bei denen präzise Orientierungs- und Bewegungsdaten unerlässlich sind.

Warum Trägheitssensoren?

IMUs arbeiten ohne GPS

Die in einer IMU verbauten Sensoren können die wesentlichen Bewegungsdaten wie Winkelgeschwindigkeit und lineare Beschleunigung vollständig eigenständig – ohne GPS – liefern. Selbst wenn das GPS-Signal ausfällt, können Sie dank des integrierten Trägheitssensors weiterhin Ihre Bewegung und Rotation erfassen.

Dadurch sind IMUs besonders wertvoll in Umgebungen, in denen GPS-Signale nicht verfügbar, unzuverlässig oder absichtlich gestört sind – beispielsweise in Innenräumen, unter Wasser oder in städtischen Schluchten. Durch die kontinuierliche Messung der Bewegung gewährleisten IMUs jederzeit eine verlässliche Kenntnis von Ausrichtung und Bewegung – selbst wenn externe Positionierungssysteme nicht verfügbar sind.

Hochfrequente Daten

Trägheitsmesseinheiten sind darauf ausgelegt, Daten mit hoher Frequenz auszugeben – typischerweise von 100 Hz bis 1000 Hz oder höher. Diese extrem schnelle Datenausgabe ist für Anwendungen erforderlich, die eine Echtzeit-Bewegungsverfolgung benötigen – wie Drohnen, UAVs, Robotik und hochdynamische Objekte wie Flugkörper oder Flugzeuge. Diese hohe Aktualisierungsrate ermöglicht die präzise Erfassung schneller Bewegungs- und Orientierungsänderungen und gewährleistet so eine reibungslose Steuerung und präzise Navigation – selbst in hochdynamischen Umgebungen. Sie ermöglicht es nachgelagerten Systemen wie Flugsteuerungen oder Navigationsalgorithmen zudem, schnell zu reagieren und die Stabilität in Echtzeit aufrechtzuerhalten.

Zuverlässig in rauen Umgebungen

Die IMUs von Safran sind weltweit für ihre Leistungsfähigkeit in den anspruchsvollsten Umgebungen bekannt und zeichnen sich durch unübertroffene In-Run-Bias-Stabilität (IRBS) und geringes Rauschen (ARW) aus. Jede Leiterplatte und jedes Gehäuse ist so konstruiert, dass es rauen Bedingungen standhält und gleichzeitig konstante, zuverlässige Leistung bietet. Dieses Leistungsniveau gewährleistet eine präzise Bewegungserfassung über längere Zeiträume – selbst bei starken Vibrationen und hochdynamischen Szenarien. Dadurch liefern Safran-IMUs zuverlässige Daten für missionskritische Anwendungen, bei denen Präzision und Robustheit unerlässlich sind.

Wichtige Parameter von Trägheitsmesseinheiten – Genauigkeit ist entscheidend

ParameterWas er bedeutetWarum er wichtig istTypischer Bereich
Bias-Stabilität (IRBS)Wie stabil der Sensorausgang über einen längeren Zeitraum ist, wenn keine Bewegung vorliegt.Hat direkten Einfluss auf die Langzeitgenauigkeit und das Driftverhalten.0,001°/h bis 10°/h
Winkel-Random-Walk (ARW)Rauschen im Gyrosignal über die ZeitBeeinflusst die kurzfristige Präzision und die Laufruhe der Bewegung0,001°/√h bis 0,1°/√h
AusgabedatenrateWie häufig die IMU Messwerte liefertEntscheidend für Echtzeitsteuerung und hochdynamische Anwendungen100 Hz bis 2000 Hz+
DynamikbereichMaximal messbare Beschleunigung und Rotation.Gewährleistet Leistungsfähigkeit in Umgebungen mit hohen Geschwindigkeiten oder hohen g‑Kräften.±2g bis ±100g, ±250°/s bis ±20.000°/s
UmgebungsrobustheitFähigkeit, unter Temperatur‑, Schock‑ und Vibrationsbedingungen zu arbeiten.Bestimmt die Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen.–40°C bis +85°C (oder höher), hohe Schocktoleranz

Die Trägheitsmesseinheiten von Safran

Zuverlässige, präzise Leistung unter rauen Bedingungen für präzise Bewegungserfassung und Orientierung

Industry

Weltweit vertrauenswürdig für Spitzenleistungen

Die MEMS-Trägheitsmesseinheiten von Safran bieten hohe Bandbreite, kompakte und effiziente Bauformen sowie außergewöhnliche Gewicht-Leistungs-Verhältnisse. Wir verfügen über eine nachgewiesene Erfolgsbilanz bei der Entwicklung und dem Einsatz von IMUs, die selbst in umkämpften Umgebungen zuverlässig arbeiten.

Von der Luft- und Raumfahrt und Verteidigung bis hin zur industriellen Automatisierung, Robotik, Transportwesen und Energiesystemen liefern unsere IMUs präzise Bewegungserfassungsdaten.

Ob Sie eine IMU in Ihr Trägheitsnavigationssystem (INS) einbetten oder sie mit einem Lage- und Kursreferenzsystem (AHRS) kombinieren möchten – die IMUs dienen als Quelle für rohe Bewegungs- und Beschleunigungsdaten.

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Wenn Sie eine Frage zu Trägheitsmesseinheiten haben oder ein Angebot wünschen, kontaktieren Sie uns noch heute.