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SBG Systems公司Ellipse惯性卫星导航系统

SBG Systems公司Ellipse惯性卫星导航系统

-含Ellipse-A、Ellipse-D、Ellipse-E、Ellipse-N等

Ellipse 系列是 SBG Systems 基于微型 MEMS(微机电系统)技术打造的惯性产品线,旨在以紧凑和经济的封装,提供**的姿态与导航性能。该系列主要包含三类核心产品:姿态航向参考系统、需要外接全球导航卫星系统接收器的惯性导航系统,以及内部集成高精度全球导航卫星系统接收器的惯性导航系统。 SBG Systems 公司的整个 Ellipse 产品系列以其微型化、高性价比和高性能著称,通过不同的型号组合,满足了从基本的姿态测量到高精度导航定位的广泛需求。。黛尔特(北京)科技有限公司提供Ellipse惯性卫星导航系统。


一、Ellipse 系列概述与核心升级
Ellipse 系列是 SBG Systems 基于微型 MEMS(微机电系统)技术打造的惯性产品线,旨在以紧凑和经济的封装,提供**的姿态与导航性能。该系列主要包含三类核心产品:姿态航向参考系统、需要外接全球导航卫星系统接收器的惯性导航系统,以及内部集成高精度全球导航卫星系统接收器的惯性导航系统。
*新的固件升级——New Ellipse:SBG Systems 在2025年3月为整个 Ellipse 系列推出了名为“New Ellipse”的重大固件升级。这次升级无需更换硬件,通过*新的传感器融合算法,显著提升了产品的性能、可靠性和通用性,主要改进包括:
-性能提升:在动态和振动环境下,姿态精度提升高达75%,单天线航向精度提升高达80%,升沉精度提升高达50%。
- **增强的环境适应性**:引入先进的全球导航卫星系统干扰和欺骗检测标志,并可在全球导航卫星系统信号丢失时自动回退到磁力计。
- **简化的系统集成**:新增强大的 **RESTful API**,允许通过简单的命令行进行设备配置。
- **更高的数据输出率**:所有输出(IMU、姿态、位置)的频率均提升至**1kHz**。
- **新的辅助选项**:支持 PointPerfect™ 全球导航卫星系统校正服务(实现3-6cm精度),以及Nortek DVL、空速数据等外部传感器。
 二、Ellipse 产品系列详解
Ellipse 系列目前包含四个主要型号,它们基于相同的核心IMU技术,但在全球导航卫星系统集成方式和功能上各有侧重,以适应不同的应用场景。
|Ellipse-E| 惯性导航系统 (外部全球导航卫星系统) | 需外接全球导航卫星系统接收器,可融合里程计 | 0.05°(实时动态定位技术) | 0.2°(实时动态定位技术) | 取决于外部全球导航卫星系统(可达厘米级) | UGV导航、汽车测试、入门级移动测绘 | 

| Ellipse-D | 惯性导航系统 (双天线全球导航卫星系统) | 内置双天线、多频多星座全球导航卫星系统接收器,直接测向 |0.05°(实时动态定位技术) | 0.2°(实时动态定位技术) | 内置全球导航卫星系统,实时动态定位技术:1cm+1ppm | 船载导航、陆地车辆、需要高精度航向的自主系统 |


 1. Ellipse-A:高性能姿态航向参考系统

型号

核心类型

关键特性

姿态精度 (横滚/俯仰)

航向精度

定位方式与精度

典型应用

Ellipse-A

姿态航向参考系统

内部磁力计,提供姿态与升沉

0.1° (静态)

0.8° (磁力计)

无,依赖外部全球导航卫星系统

天线稳定、ROV 定向、浮标运动监测

Ellipse-E

惯性导航系统 (外部全球导航卫星系统)

需外接全球导航卫星系统接收器,可融合里程计

0.05° (实时动态定位技术)

0.2° (实时动态定位技术)

取决于外部全球导航卫星系统(可达厘米级)

UGV导航、汽车测试、入门级移动测绘

Ellipse-N

惯性导航系统 (单天线全球导航卫星系统)

内置单天线、多频多星座全球导航卫星系统接收器

0.05° (实时动态定位技术)

0.2° (实时动态定位技术)

内置全球导航卫星系统,实时动态定位技术:1cm+1ppm

无人机导航、水上航行器定位、汽车运动分析

Ellipse-D

惯性导航系统 (双天线全球导航卫星系统)

内置双天线、多频多星座全球导航卫星系统接收器,直接测向

0.05° (实时动态定位技术)

0.2° (实时动态定位技术)

内置全球导航卫星系统,实时动态定位技术:1cm+1ppm

船载导航、陆地车辆、需要高精度航向的自主系统

作为系列的入门型号,Ellipse-A 是一款经济高效的姿态航向参考系统。它内部集成了三轴MEMS陀螺仪、加速度计和磁力计,通过扩展卡尔曼滤波器提供**的姿态数据。其核心优势在于不依赖全球导航卫星系统即可输出横滚、俯仰和磁航向,并能提供**5厘米或5%** 的实时升沉精度,自动适应波浪周期,非常适合海洋浮标、水下机器人定向等应用。它具备IP68防护等级,并在-40°C到85°C范围内进行了全温校准,确保了在恶劣环境下的可靠性。

2. Ellipse-E:灵活开放的外部辅助惯性导航系统
Ellipse-E 是一款**灵活性的惯性导航系统。它本身不内置全球导航卫星系统接收器,而是通过接口连接用户自选的外部全球导航卫星系统接收器,融合后输出导航数据。这种设计让用户可以自由选择特定性能或品牌的全球导航卫星系统接收器。更强大的是,Ellipse-E 可以连接**里程计**,在全球导航卫星系统信号失锁的城市峡谷、隧道等环境中,依然能提供平滑、准确的轨迹,实现强大的航位推算。其应用场景覆盖了需要连接双天线全球导航卫星系统接收器以获得高精度航向的海洋应用,以及连接里程计的陆地车辆导航和汽车测试。
3. Ellipse-N:集成单天线全球导航卫星系统的高性能惯性导航系统
Ellipse-N 在 Ellipse-E 的基础上,直接集成了高性能的**单天线、多频多星座**全球导航卫星系统接收器(支持GPS L1/L2、GLONASS、Galileo、北斗)。这使得它成为一个完整的、即插即用的定位测向解决方案。它能够输出厘米级的实时动态定位技术定位(**1cm+1ppm**)和高精度的姿态数据。内部集成的全球导航卫星系统接收器在恶劣环境下的卫星可用性更强,并且同样支持连接里程计以提高全球导航卫星系统信号中断时的可靠性。Ellipse-N 是无人机、无人地面车辆和需要**导航的工业应用的理想选择。

4. Ellipse-D:集成双天线全球导航卫星系统的旗舰级惯性导航系统
Ellipse-D 是整个系列的旗舰产品,也是目前市面上***小的**集成双天线全球导航卫星系统的惯性导航系统之一。它在 Ellipse-N 的基础上,将内置的全球导航卫星系统接收器升级为**双天线**配置。这一设计的核心优势在于能够通过处理两个天线接收到的卫星信号相位差,直接测量载体的**真实航向**。这种方式从根本上摆脱了对地磁场的依赖,即使在载体静止、低速或处于强磁干扰环境(如钢制船体)时,也能提供极其稳定和**的航向角(实时动态定位技术下**0.2°**)。这使得 Ellipse-D 成为需要高可靠性航向的船载导航、陆地车辆和各类自主系统的**。

三、OEM 版本与配套生态系统

为满足深度集成的需求,Ellipse 全系列均提供 **OEM 版本**。这些OEM产品采用了更轻巧的封装(重量可低至**12克**),比传统的PCB模块更坚固、更易于集成,非常适合对尺寸和重量有严苛要求的航空航天、微型机器人等领域。

此外,SBG Systems 为 Ellipse 系列构建了完善的配套生态:
- Qinertia 后处理软件:这是一款强大的PPK软件,通过融合全球导航卫星系统原始数据和惯性数据,利用全球参考站网络进行反向平滑处理,能够将定位精度提升至**1厘米以内**,并进一步改善姿态和起伏角的精度,为测绘和勘探等应用提供*终的数据成果。
- **丰富的配件**:包括各种高质量的**线缆**(即插即用分叉线缆、开放线缆)和经过优化测试的**全球导航卫星系统天线**,以确保传感器能在各种平台上实现*佳性能和*简便的安装。

总的来说,SBG Systems 的 Ellipse 系列通过从 Ellipse-A 到 Ellipse-D 的清晰产品分级,结合**性的 New Ellipse 固件升级和强大的后处理软件,构建了一个覆盖广泛、性能**且易于集成的惯性导航产品家族。无论是需要基础姿态信息,还是追求极端环境下的厘米级定位与真北航向,***都能在这个系列中找到合适的解决方案。

关于法国SBG Systems公司

SBG Systems 是一家总部位于法国的高科技企业,专注于高精度惯性导航、姿态与航向参考系统(AHRS/MRU)、惯性测量单元(IMU)及组合导航(INS/GNSS)解决方案的研发与制造。公司产品广泛应用于地理空间测绘、自动驾驶、国防、航空航天、海洋探测和机器人等领域。

SBG Systems 以高精度、小型化、低功耗和强环境适应性为核心技术优势,其产品支持 RTK(实时动态定位)和 PPK(后处理动态定位),并兼容多星座 GNSS(GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou 等)。公司于近年推出多项**产品,并在全球设立子公司以拓展北美与亚洲市场 。

SBG Systems 的产品线覆盖从微型 OEM 模块到高性能一体化 INS,主要包括以下系列:
- Apogee 系列:高性能全集成 INS,内置双天线三频 GNSS 接收器,支持亚厘米级 RTK/PPK 定位,适用于无人机、船舶、陆地车辆等复杂环境 。
- Ellipse 系列:包括 Ellipse-D、Ellipse-N、Ellipse-E 等型号,专为机器人、自动驾驶、UAV 设计,支持双天线 RTK、里程计融合,体积小、重量轻 。
- Ekinox 系列:Ekinox Micro 为紧凑型战术级 INS,适用于陆海空多领域;Ekinox-U 专用于水下应用,耐压达 6000 米 。
- Quanta 系列:专为移动测绘与 LiDAR 集成设计,支持实时地理标记与高精度 PPK 后处理 。
- Pulse 系列:战术级 MEMS IMU(如 Pulse-40),具备超低噪声、高带宽、抗振动,适用于高动态平台如巡飞弹、AUV、UAV 。
- Navsight 系统:专为水文与土地测量员设计的完整解决方案 。

核心技术特点
- 高精度定位:RTK 水平精度达 1 cm + 0.5 ppm,航向精度可达 0.02°(Apogee-D)。
- 多传感器融合:支持 GNSS、DVL、里程计、CAN/OBDII 等多种输入源 。
- 后处理软件:Qinertia 软件支持全球 7000+ 基站离线校正,实现厘米级轨迹重构 。
- 环境适应性:工作温度范围 -40°C 至 +85°C,防护等级达 IP68,抗冲击 >2000g 。
- 无出口限制:部分产品(如 Pulse-40)在法国设计制造,不受 ITAR 限制,便于国际集成 。
典型应用场景
- 自动驾驶卡车(如滑铁卢大学 Watonotruck 项目)
- 火箭空气制动系统(Duke Aero 高功率火箭)
- 无人机 LiDAR 测绘(ASTRALiTe 系统)
- 水下机器人(ROV/AUV)导航 
- 海洋调查与升沉补偿(实时精度 5 cm 或 5% 波高)

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