Sebagai komponen inti dari infrastruktur informasi nasional, Global Navigation Satellite System (GNSS) telah menembus secara mendalam beberapa bidang utama seperti pertahanan nasional, kedirgantaraan,transportasi cerdas, dan Internet of Things. Keakuratan posisi, keandalan, dan kemampuan anti-interferensi langsung menentukan keamanan dan efektivitas aplikasi hilir.Dengan jaringan skala penuh dari empat sistem navigasi global utama, percepatan penyebaran konstelasi satelit orbit rendah Bumi, dan penerapan skala besar aplikasi baru seperti mengemudi otonom dan drone,Lingkungan operasi yang dihadapi oleh peralatan navigasi satelit menjadi semakin kompleks. pengujian simulasi sumbu tunggal tradisional, dinamis rendah tidak lagi dapat memenuhi persyaratan verifikasi kinerja yang ketat,yang mengarah pada pertumbuhan eksplosif dalam teknologi pengujian simulasi multi-sumbu, yang telah menjadi dukungan inti untuk mempromosikan pengembangan industri navigasi satelit yang berkualitas tinggi.

Aku.Penggerak Utama Pertumbuhan Permintaan Simulasi Multi-Axis

Kebutuhan yang meningkat untuk simulasi multi-sumbu (terutama simulasi tiga sumbu, yang mampu simulasi simultan dalam arah pitch, roll, dan yaw,dengan beberapa produk high-end yang meluas ke multi-axis linkage) bukan hasil dari satu faktor, melainkan hasil yang tak terelakkan yang didorong oleh berbagai kekuatan, termasuk iterasi teknologi, peningkatan skenario, panduan kebijakan, dan persaingan pasar.

(i) Peningkatan skenario aplikasi high-end memaksa peningkatan akurasi pengujian.

Dalam konteks perang informasi modern, rudal, kapal, dan teknologi informasi,dan sistem navigasi udara harus mempertahankan posisi stabil di bawah kecepatan tinggi, kemampuan manuver tinggi, dan lingkungan yang sangat macet. simulasi multi-sumbu dapat dengan akurat mereproduksi perubahan sikap yang kompleks dan lintasan dinamis pesawat,memverifikasi stabilitas kinerja peralatan navigasi dalam kondisi ekstrem. Oleh karena itu, volume pengadaan simulator multi-sumbu kelas tinggi terus tumbuh. Dalam bidang kedirgantaraan, pemutar simulasi tiga-sumbu presisi tinggi banyak digunakan di COMAC C919,kendaraan peluncur generasi baru, dan proyek konstelasi satelit orbit rendah untuk pengujian muatan satelit dan verifikasi sistem navigasi pesawat.

Dalam sektor sipil, pengembangan skala besar pengemudi otonom dan drone telah menjadi pendorong pertumbuhan yang signifikan untuk permintaan simulasi multi-sumbu.Kendaraan otonom tingkat 2 dan di atas bergantung pada posisi fusi GNSS dan IMU yang terikat erat (InertialSatuan Pengukuran) Simulasi multi-sumbu dapat secara bersamaan memberikan sinyal GNSS dan informasi akselerasi dan sudut arah tiga sumbu,dengan akurat memverifikasi keandalan algoritma fusi dan akurasi posisi kendaraan dalam skenario dinamis seperti berbelokDalam bidang drone, pemutar simulasi tiga sumbu presisi tinggi telah menjadi peralatan inti untuk pengujian kontrol penerbangan / sistem navigasi inersia,mensimulasikan perubahan sikap drone selama penerbangan dan memberikan dukungan yang dapat diandalkan untuk evaluasi kinerja yang komprehensif.

(ii) Perkembangan teknologi navigasi yang terintegrasi meningkatkan kompleksitas pengujian.

Saat ini, navigasi satelit sedang berkembang dari penentuan posisi sinyal tunggal ke penentuan posisi fusi multi-sensor menggunakan GNSS, IMU, SLAM visual, dan LiDAR.Model fusi ini dapat mengkompensasi kekurangan metode navigasi tunggal dan meningkatkan keandalan penentuan posisi di lingkungan yang kompleks, tetapi juga secara signifikan meningkatkan kesulitan pengujian. pengujian simulasi multi-sumbu dapat mencapai simulasi sinkron sinyal navigasi, pengukuran inersia, dan perubahan sikap,yang sangat sesuai dengan persyaratan pengujian posisi fusi multi-sensorHal ini dapat secara bersamaan memverifikasi kinerja dari beberapa aspek seperti penerimaan sinyal GNSS, akuisisi data IMU, dan pemrosesan algoritma fusi,menjadi metode pengujian penting dalam penelitian dan pengembangan dan produksi peralatan navigasi fusi.

Selain itu, penerapan teknologi anti-interferensi dan anti-spoofing secara luas juga mendorong pertumbuhan permintaan untuk simulasi multi-sumbu.Karena lingkungan elektromagnetik menjadi semakin kompleks, perangkat navigasi menghadapi risiko interferensi yang terus meningkat. simulasi multi-sumbu dapat mensimulasikan skenario yang kompleks seperti interferensi yang kuat, sinyal spoofing, dan efek multi-path,Memverifikasi kemampuan anti-interferensi dan kemampuan diskriminasi sinyal perangkat.

iii) Mengoptimalkan efisiensi pengujian dan biaya untuk meningkatkan efektivitas biaya simulasi multi-sumbu

Dibandingkan dengan pengujian kendaraan dan penerbangan di luar ruangan, pengujian simulasi multi-sumbu menawarkan keuntungan signifikan seperti kontrol yang tinggi, efisiensi pengujian yang tinggi, dan biaya rendah.Pengujian di luar ruangan dibatasi oleh faktor seperti cuaca, tempat, dan peraturan, yang mengakibatkan siklus pengujian yang panjang, biaya tinggi, dan kesulitan mereproduksi skenario ekstrim.simulasi multi-sumbu dapat dengan akurat mereproduksi berbagai skenario kompleks di lingkungan laboratorium, memungkinkan verifikasi kinerja yang cepat, diagnosis kesalahan, dan optimasi iteratif peralatan, secara signifikan memperpendek siklus R&D dan mengurangi biaya pengujian.

Selain itu, peningkatan yang cerdas dan modular dari peralatan simulasi multi-sumbu telah meningkatkan efektivitas biaya lebih lanjut.mendukung simulasi multi-instansiSatu perangkat dapat melakukan fungsi dari beberapa simulator tradisional,sementara juga memiliki real-time closed-loop kemampuan simulasi dengan latensi setinggi 5msIni memenuhi kebutuhan pengujian skala besar dan efisiensi tinggi, menjadikannya pilihan penting bagi perusahaan untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi.

II. Skenario Aplikasi Inti dan Status Pengembangan Saat Ini dari Teknologi Simulasi Multi-Axis

Saat ini, teknologi simulasi multi-sumbu telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti pertahanan nasional, kedirgantaraan, transportasi cerdas, dan surveying dan pemetaan presisi tinggi,membentuk pola aplikasi yang beragamPada saat yang sama, teknologi juga terus-menerus diulang dan ditingkatkan, berkembang menuju presisi tinggi, dinamika tinggi, kecerdasan, dan integrasi.

(aku) Skenario Aplikasi Utama

1Industri pertahanan: Terutama digunakan untuk pengujian kinerja sistem navigasi rudal, kapal, dan udara,mensimulasikan perubahan sikap senjata dan peralatan di bawah manuver kecepatan tinggi dan lingkungan elektromagnetik yang kompleks, memverifikasi keakuratan posisi, kemampuan anti-gangguan dan keandalan peralatan navigasi, dan memastikan operasi stabilnya di lingkungan medan perang;juga digunakan untuk menguji peralatan navigasi prajurit individu dan drone untuk meningkatkan kemampuan tempur peralatan.

2Bidang kedirgantaraan: Digunakan untuk simulasi satelit di orbit, verifikasi navigasi peluncuran roket, sertifikasi kelayakan terbang peralatan udara penerbangan sipil,dan pengujian konstelasi satelit orbit bumi rendahMelalui simulasi multi-sumbu, itu mereproduksi sikap penerbangan dan perubahan orbit pesawat, memverifikasi kemampuan kerja kolaboratif dari sistem navigasi dengan muatan lain,dan memastikan pelaksanaan yang lancar dari misi aerospace.

3Transportasi Cerdas: Fokus pada uji posisi fusi kendaraan otonom, mensimulasikan perubahan sikap kendaraan di ngarai perkotaan, mengemudi berkecepatan tinggi,dan kondisi jalan yang kompleks, memverifikasi keakuratan dan stabilitas posisi sistem GNSS/IMU yang terpasang erat,dan juga digunakan untuk pengujian kinerja terminal navigasi kendaraan untuk meningkatkan pengalaman pengguna produkSelain itu, juga digunakan untuk pengujian sistem navigasi untuk transit kereta api cerdas untuk memastikan keamanan operasi kereta api.

4Bidang lain: Dalam bidang surveying dan pemetaan presisi tinggi, digunakan untuk pengujian akurasi posisi instrumen surveying,mensimulasikan perubahan sikap peralatan surveying di medan yang kompleks, dan meningkatkan keakuratan data survei; di bidang Internet of Things dan perangkat wearable,digunakan untuk pengujian kinerja terminal navigasi kecil untuk memenuhi persyaratan pengujian konsumsi daya rendah dan ukuran kecil; di bidang penelitian ilmiah dan pendidikan, digunakan untuk pengajaran dan penelitian dan pengembangan teknologi navigasi satelit, memberikan dukungan untuk inovasi teknologi. 

(ii) Status saat ini dari perkembangan teknologi

Saat ini, teknologi simulasi multi-sumbu telah membentuk sistem industri yang relatif matang, dengan terobosan berkelanjutan dalam teknologi inti dan peningkatan kinerja produk yang berkelanjutan.Dalam hal akurasi, akurasi posisi simulator multi-sumbu kelas atas telah mencapai tingkat arcsecond,yang memungkinkan reproduksi yang tepat dari perubahan posisi kecil dari pembawa dan memenuhi persyaratan pengujian peralatan navigasi presisi tinggiDalam hal kinerja dinamis, beberapa produk dapat mencapai sudutTingkatkisaran ±1000°/s dan kisaran percepatan ±10g, mensimulasikan skenario dinamis ekstrem seperti pesawat hipersonik.data pengukuran inersia, dan data sikap telah dicapai, dengan akurasi sinkronisasi mencapai tingkat mikrodetik, beradaptasi dengan kebutuhan pengujian fusi multi-sensor.