INS vs. GPS: ¿Cuál sistema es el mejor para usted?
Jan 13, 2025
Puntos claveProducto: Sistema de Navegación Inercial (INS) y Sistema de Posicionamiento Global (GPS)Características principales:Componentes: El INS utiliza acelerómetros y giroscopios; el GPS se basa en señales de satélite.Función: INS proporciona navegación autónoma sin señales externas; GPS ofrece geolocalización precisa con cobertura global.Aplicaciones: INS es ideal para aplicaciones submarinas, subterráneas y espaciales; el GPS se utiliza en navegación personal, militar y de rastreo.Integración: La combinación de INS y GPS mejora la precisión y la confiabilidad en entornos complejos.Conclusión: La elección entre INS y GPS depende de necesidades específicas y muchas aplicaciones se benefician de su integración para obtener soluciones de navegación óptimas.Para vehículos complejos como aviones, vehículos autónomos, barcos, naves espaciales, submarinos y vehículos aéreos no tripulados (UAV), es esencial contar con un sistema preciso que mantenga y controle un movimiento perfecto. Dos de los sistemas de navegación más destacados en uso hoy en día son el Sistema de Navegación Inercial (INS) y el Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Ambos tienen ventajas y aplicaciones únicas, pero elegir el sistema más adecuado para sus necesidades depende de varios factores. Este artículo explorará las diferencias, las ventajas y los usos ideales de cada sistema para ayudarle a tomar una decisión informada.Entendiendo INS y GPSSistema de navegación inercial (INS):El buscador de norte MEMS proporciona información de rumbo al cuerpo en movimiento de forma totalmente autónoma, sin depender de satélites, sin verse afectado por el clima y sin requerir operaciones complejas. No solo proporciona la interfaz de salida de datos para la computadora, sino que también proporciona una interfaz hombre-máquina eficaz.El buscador de norte MEMS se compone principalmente del módulo de medición inercial (IMU) y la línea. El diagrama de bloques del hardware se muestra en la Figura 1. La unidad de medición inercial (IMU) está compuesta por un giroscopio y un mecanismo rotatorio. El circuito consta principalmente de cuatro placas de circuito: placa de alimentación, placa de control, placa del amplificador de potencia y placa base. La Tabla 1 muestra los componentes del sistema de búsqueda de norte.Sistema de Posicionamiento Global (GPS):El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación por satélite que proporciona información de geolocalización y tiempo a un receptor GPS en cualquier punto de la Tierra o cerca de ella, donde exista una línea de visión sin obstáculos hacia cuatro o más satélites GPS. El GPS es altamente preciso y proporciona información de posicionamiento continua, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones, desde la navegación personal hasta las operaciones militares. Sin embargo, las señales GPS pueden verse obstruidas por edificios, árboles o condiciones atmosféricas, lo que puede generar imprecisiones.La tecnología GPS se utiliza principalmente para datos de ubicación, cartografía, seguimiento de objetos en movimiento, navegación y estimaciones y mediciones de tiempo. Sin embargo, esta información depende de conexiones satelitales, y si el dispositivo GPS no puede conectarse a al menos cuatro satélites, los datos proporcionados serán insuficientes para su plena funcionalidad. Fortalezas y debilidadesPuntos fuertes del INS:Independencia: no depende de señales externas, lo que lo hace útil en entornos sin GPS.Respuesta instantánea: proporciona actualizaciones inmediatas sobre la posición y la velocidad.Robustez: Menos susceptible a interferencias o bloqueos de señal.Debilidades del INS:Deriva: Los errores acumulados pueden generar imprecisiones a lo largo del tiempo.Complejidad: Generalmente más complejos y costosos que los sistemas GPS.Fig.2 Pros y contras de Ins y GnssPuntos fuertes del GPS:Precisión: proporciona información de ubicación precisa, a menudo con un margen de error de unos pocos metros.Cobertura: Cobertura global con actualizaciones continuas.Facilidad de uso: Ampliamente disponible y relativamente económico.Puntos fuertes del GPS:Dependencia de la señal: requiere una línea de visión clara hacia los satélites, que puede verse obstruida.Vulnerabilidad: Susceptible a interferencias, suplantación de identidad y bloqueos.Combinando INS y GPSEn muchas aplicaciones, el INS y el GPS se utilizan conjuntamente para aprovechar sus ventajas complementarias. Al integrar los datos del GPS con el INS, el sistema puede corregir la desviación del INS y proporcionar una navegación más fiable y precisa. Esta combinación es especialmente valiosa en la aviación, donde la navegación continua y precisa es crucial, y en los vehículos autónomos, donde un posicionamiento robusto y preciso es esencial para una operación segura.Con el rápido desarrollo de los sistemas microelectromecánicos (MEMS), se han desarrollado sistemas de navegación integrados asistidos por GPS más pequeños y portátiles, como los tres modelos de Micro-Magic Inc. con diferentes niveles de precisión. Entre ellos, el sistema topográfico y táctico I6600 de ultraalta precisión está equipado con una potente unidad de medición inercial (IMU), capaz de generar información de posición, velocidad y actitud de alta precisión.ConclusiónLa elección entre INS y GPS depende de sus necesidades específicas y del entorno en el que operará. Si necesita un sistema independiente de señales externas y capaz de funcionar en entornos difíciles, INS puede ser la mejor opción. Sin embargo, si necesita información de posicionamiento continua y de alta precisión con cobertura global, el GPS probablemente sea la mejor opción. Para muchas aplicaciones, la combinación de ambos sistemas puede ofrecer la solución óptima, garantizando fiabilidad y precisión en la navegación.Al comprender las fortalezas y limitaciones de cada sistema, podrá tomar una decisión informada y seleccionar el sistema de navegación que mejor se adapte a sus necesidades. I6700Sistema de navegación inercial asistido por MEMS GNSS