無人地面車輛 (UGV) 將人類操作員與他們所訪問的環(huán)境分離開來。這種能力使無人平臺成為危險和難以進入環(huán)境的有吸引力的技術(shù)。這些系統(tǒng)的吸引力和有效性促使國會要求到 2015 年，美國所有軍用車輛的 1/3 實現(xiàn)無人駕駛。然而，實施無人地面車輛的可靠性和成本問題繼續(xù)阻礙用戶大規(guī)模部署它們以滿足他們的需求。
下一代無人地面車輛 (UGV) 需要小型、更輕的傳感器，而不會損害高級功能
導航子系統(tǒng)是 UGV 性能不可或缺的一部分。傳統(tǒng)的高性能導航系統(tǒng)支持無人解決方案，但由于其尺寸、重量、功耗和成本問題，其應用受到限制。 MicroStrain 的小型輕量慣性測量單元 (IMU) 和 GPS 輔助慣性導航系統(tǒng) (GPS/INS) 為無人地面車輛提供所需的信息，使其能夠以低功耗、經(jīng)濟高效的方式可靠地導航非結(jié)構(gòu)化環(huán)境。結(jié)果，下一代更小、更輕、響應速度更快的自主地面車輛應運而生。此外，部署的慣性導航系統(tǒng)為用戶提供了在更大規(guī)模和以前禁止的環(huán)境中實施 UGV 的基礎。
MicroStrain 3DM-GX5-45 輔助慣性導航系統(tǒng)，
帶 GNSS 三軸加速度計、角速率、磁場以及溫度和 GNSS
能夠在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中自主運行的無人地面車輛越來越多地用于jun事、jing察和救援應用。導航子系統(tǒng)支持執(zhí)行許多復雜功能，例如偵察、監(jiān)視、測繪和危險處置。減少無人地面車輛平臺占用空間的舉措面臨著多重封裝和計算挑戰(zhàn)。這對國防bu來說尤其重要，因為便攜性和現(xiàn)場部署是其主要關(guān)注點。因此，國防高級研究計劃局 (DARPA) 等計劃應運而生，以推動此類技術(shù)的發(fā)展。MicroStrain 慣性導航傳感器已被要求支持許多此類項目。
由于機器人開發(fā)計劃的競爭性質(zhì)，許多學術(shù)機構(gòu)和教育組織都參與改進和展示自主地面車輛的能力。在一個案例中，一個由大學和私人合作伙伴組成的團隊選擇將 MicroStrain 第一代慣性測量單元 (IMU) 傳感器集成到他們的自主六輪越野地面車輛中。
MicroStrain 的 MEMS 慣性測量單元 (IMU) 使原型車輛能夠在崎嶇地形上跟蹤其位置，精度在行駛距離的 +/- 0.5% 以內(nèi)。3DMGX1 傳感器陣列的組合：三個加速度計、三個磁力計和三個陀螺儀，以及團隊的卡爾曼濾波器產(chǎn)生了高度穩(wěn)定的位置和方向估計。除了作為導航輔助設備的功能外，IMU 的歐拉指令功能還用于檢測俯仰和滾轉(zhuǎn)角度，當它們超過特定公差時觸發(fā)逃逸程序。為了解決障礙物問題，車輛在航點導航和周邊跟蹤模式之間切換。
該設計靈感來自 DARPA 大挑戰(zhàn)賽，并作為該比賽的原型車制造。該車配備了差速全輪驅(qū)動和全輪懸架，以實現(xiàn)動態(tài)穩(wěn)定性。它被設計用于執(zhí)行分配的任務，包括穿越未定義的障礙物和多變的地形以及識別和響應卡住的位置。
航點導航技術(shù)嚴重依賴于方向和 GPS 信息的組合。MicroStrain 的最新慣性傳感器 3DM-GX5-GNSS/INS 將 IMU、GPS 和復雜的卡爾曼濾波器結(jié)合到一個集成解決方案中。這種方法將有助于實現(xiàn)下一代無人地面車輛，通過在單個低調(diào)的封裝中提供高度可靠的 GPS 輔助慣性導航系統(tǒng)功能。
