2019年6月,安科(EMCORE)宣布收购Systron Donner Inertial(SDI),SDI为全球领先的石英MEMS导航产品制造商,一直为航空航天、军事、商用飞机、海运以及陆运等领域提供高精度解决方案。SDI作为石英MEMS技术开发的先驱,充分利用其音叉设计,在全球重要军事领域和商用导航控制领域取得了重大革新与突破。主要产品包括:INS/GPS、惯性测量单元(IMU)、多轴惯性传感系统以及陀螺仪等。
MEMS惯性导航系统具有体积小、功耗低、重量轻及低成本等特点,近年来,MEMS惯性导航系统取得了快速发展,并在无人机、无人车、无人船及移动机器人等无人系统领域内得到了广泛的应用,MEMS惯性导航作为未来惯性导航的主要发展方向,正在展现出强大的潜力以及良好的应用前景。
根据新思界产业研究中心发布的
《2019-2024年MEMS惯性导航系统行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,2018年,我国MEMS惯性导航系统下游需求领域的占比分别为军用占比为36.8%,民用占比为63.2%。其中,民用市场占比中,机器人领域占比为17.2%,无人机领域占比为10.7%,无人车领域占比为13.5%,无人船领域占比为8.1%,其他领域占比为50.5%。
(1)机器人领域
在移动机器人领域,移动机器人是一种可以自主在固定或时变环境中进行工作的自动化设备。由于轮子打滑等对惯性导航以及里程计产生影响,移动机器人现大多通过视觉里程计与MEMS惯性导航组合导航,通过扩展Kalman滤波算法来进行数据融合,从而提高系统精度。国内高校如国防科技大学、清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等高校均对轮式机器人较早开始研究工作。
(2)无人机领域
在无人机领域,无人机的导航主要采取将MEMS惯性导航与GPS导航组合的手段,这样既可以提高系统精度,又可以缩短初始对准的时间。在近几年来,微小型无人机在军用以及民用领域内发挥着越来越重要的作用,而为了实现无人机自身的定位以及定位问题,航姿测控系统发挥着至关重要的作用。而随着MEMS器件精度的提高以及成本的降低,未来无人机的导航精度将提高。
(3)无人车领域
在无人车领域,无人车通过车载传感器来感知外界环境,并且获取车辆位置、姿态信息以及障碍物信息,从而控制车辆行驶速度、转向以及起停等。无人车上的MEMS惯性导航系统,一般精度要求较高。目前谷歌、百度等公司均在开展无人车的研制工作,并已经开展道路实验。
新思界
产业研究员表示,随着社会的不断发展,惯性组合导航在各个领域中的应用也越来越广泛,随着技术需求的不断提高,单一的惯性组合导航已经不能满足需求,逐渐被组合导航所替代。基于MEMS惯性导航系统的惯性导航技术是一门综合性技术,当MEMS惯性导航技术性能不断得到提升和突破,在军用和民用领域中的应用优势将越来越明显、前景愈加广阔,必将对未来无人系统向小型化、智能化、高可靠性发展将产生巨大的推动力。