Les capteurs inertiels comprennent des accéléromètres (également appelés capteurs d'accélération) et des capteurs de vitesse angulaire (également appelés gyroscopes), ainsi que leurs unités de mesure inertielle combinées à un, deux et trois axes (également appelées IMU) et AHRS.
L'accéléromètre est composé d'une masse de détection (appelée aussi masse sensible), d'un support, d'un potentiomètre, d'un ressort, d'un amortisseur et d'une coque.En fait, il utilise le principe de l’accélération pour calculer l’état d’un objet se déplaçant dans l’espace.Au début, l’accéléromètre ne détecte que l’accélération dans le sens vertical de la surface.Au début, il n’était utilisé que dans le système d’instruments permettant de détecter la surcharge des avions.Après des mises à niveau et des optimisations fonctionnelles, il est désormais possible de réellement ressentir l'accélération des objets dans n'importe quelle direction.Le courant dominant actuel est l'accéléromètre à 3 axes, qui mesure les données d'accélération de l'objet sur les trois axes X, Y et Z dans le système de coordonnées spatiales, qui peuvent refléter pleinement les propriétés de mouvement de la translation de l'objet.
Les premiers gyroscopes sont des gyroscopes mécaniques dotés de gyroscopes rotatifs à grande vitesse intégrés.Étant donné que le gyroscope peut maintenir une rotation rapide et stable sur le support de cardan, les premiers gyroscopes sont utilisés en navigation pour identifier la direction, déterminer l'attitude et calculer la vitesse angulaire.Plus tard, progressivement utilisé dans les instruments d'avion.Cependant, le type mécanique a des exigences élevées en matière de précision de traitement et est facilement affecté par les vibrations externes, de sorte que la précision de calcul du gyroscope mécanique n'est pas élevée.
Plus tard, afin d'améliorer la précision et l'applicabilité, le principe du gyroscope n'est pas seulement mécanique, mais maintenant le gyroscope laser (le principe de la différence de chemin optique), le gyroscope à fibre optique (effet Sagnac, principe de différence de chemin optique) ont été développés.a) et un gyroscope microélectromécanique (c'est-à-dire MEMS, qui est basé sur le principe de force de Coriolis et utilise son changement de capacité interne pour calculer la vitesse angulaire, les gyroscopes MEMS sont les plus courants dans les smartphones).Grâce à l'application de la technologie MEMS, le coût de l'IMU a également considérablement baissé.À l’heure actuelle, il est largement utilisé et la plupart des gens l’utilisent, depuis les téléphones portables et les automobiles jusqu’aux avions, missiles et vaisseaux spatiaux.Il s'agit également des différentes précisions, des différents domaines d'application et des différents coûts mentionnés ci-dessus.
En octobre de l'année dernière, le géant des capteurs inertiels Safran a acquis le fabricant norvégien de capteurs gyroscopes et de systèmes inertiels MEMS, bientôt coté en bourse, Sensonor, afin d'élargir son champ d'activité à la technologie des capteurs basés sur MEMS et aux applications associées.
Goodwill Precision Machinery possède une technologie et une expérience matures dans le domaine de la fabrication de boîtiers de modules MEMS, ainsi qu'un groupe de clients stable et coopératif.
Les deux sociétés françaises, ECA Group et iXblue, sont entrées dans la phase de négociations d'exclusivité préalable à la fusion.La fusion, promue par le Groupe ECA, donnera naissance à un leader européen de haute technologie dans les domaines de la navigation maritime, inertielle, spatiale et photonique.ECA et iXblue sont des partenaires de longue date.Partenaire, ECA intègre les systèmes de positionnement inertiel et sous-marin d'iXblue dans son véhicule sous-marin autonome pour la guerre des mines navales.
Technologie inertielle et développement de capteurs inertiels
De 2015 à 2020, le taux de croissance annuel composé du marché mondial des capteurs inertiels est de 13,0 % et la taille du marché en 2021 est d'environ 7,26 milliards de dollars américains.Au début du développement de la technologie inertielle, elle était principalement utilisée dans le domaine de la défense nationale et de l’industrie militaire.Haute précision et haute sensibilité sont les principales caractéristiques des produits de technologie inertielle destinés à l’industrie militaire.Les exigences les plus importantes pour l’Internet des véhicules, la conduite autonome et l’intelligence automobile sont la sécurité et la fiabilité, puis le confort.Derrière tout cela se cachent des capteurs, notamment les capteurs inertiels MEMS, de plus en plus utilisés, également appelés capteurs inertiels.unité de mesure.
Les capteurs inertiels (IMU) sont principalement utilisés pour détecter et mesurer les capteurs d’accélération et de mouvement de rotation.Ce principe est utilisé dans les capteurs MEMS d'un diamètre de près d'un demi-mètre jusqu'aux dispositifs à fibre optique d'un diamètre de près d'un demi-mètre.Les capteurs inertiels peuvent être largement utilisés dans l'électronique grand public, les jouets intelligents, l'électronique automobile, l'automatisation industrielle, l'agriculture intelligente, les équipements médicaux, l'instrumentation, les robots, les machines de construction, les systèmes de navigation, les communications par satellite, les armes militaires et bien d'autres domaines.
Le segment actuel clair des capteurs inertiels haut de gamme
Les capteurs inertiels sont essentiels dans les systèmes de navigation et de contrôle de vol, tous les types d'avions commerciaux, ainsi que dans la correction et la stabilisation de trajectoire des satellites.
L’essor des constellations de micro et nanosatellites pour l’internet haut débit mondial et la surveillance à distance de la Terre, comme SpaceX et OneWeb, pousse la demande de capteurs inertiels par satellite à des niveaux sans précédent.
La demande croissante de capteurs inertiels dans les sous-systèmes de lance-roquettes commerciaux stimule encore la demande du marché.
La robotique, la logistique et les systèmes d'automatisation nécessitent tous des capteurs inertiels.
De plus, à mesure que la tendance des véhicules autonomes se poursuit, la chaîne logistique industrielle connaît une transformation.
La forte augmentation de la demande en aval favorise l’essor du marché intérieur
À l'heure actuelle, la technologie dans les domaines de consommation nationaux de VR, d'UAV, sans pilote, de robots et autres devient de plus en plus mature, et l'application est progressivement popularisée, ce qui entraîne une augmentation de jour en jour de la demande du marché des capteurs inertiels MEMS des consommateurs nationaux.
En outre, dans les domaines industriels de l'exploration pétrolière, de l'arpentage et de la cartographie, des chemins de fer à grande vitesse, des communications en mouvement, de la surveillance de l'attitude des antennes, du système de suivi photovoltaïque, de la surveillance de l'état des structures, de la surveillance des vibrations et d'autres domaines industriels, la tendance des applications intelligentes est évidente. , ce qui est devenu un autre facteur de croissance continue du marché national des capteurs inertiels MEMS.Un pousseur.
Appareil de mesure incontournable dans les domaines aéronautique et aérospatial, les capteurs inertiels ont toujours été l’un des dispositifs clés intervenant dans la sécurité de la défense nationale.La majorité de la production nationale de capteurs inertiels a toujours été constituée d'unités appartenant à l'État directement liées à la défense nationale, telles que AVIC, l'aérospatiale, les munitions et la construction navale chinoise.
De nos jours, la demande du marché national des capteurs inertiels continue d'être forte, les barrières techniques étrangères sont progressivement surmontées et d'excellentes sociétés nationales de capteurs inertiels se trouvent à l'intersection d'une nouvelle ère.
Alors que les projets de conduite autonome ont commencé à passer progressivement de la phase de développement à la production en volume moyen et élevé, il est prévisible qu'il y aura des pressions dans le domaine pour réduire la consommation d'énergie, la taille, le poids et le coût tout en maintenant ou en augmentant les performances.
En particulier, la réalisation de la production en série de dispositifs inertiels microélectromécaniques a rendu les produits de technologie inertielle largement utilisés dans les domaines civils où une précision moindre peut répondre aux exigences des applications.À l’heure actuelle, le domaine d’application et l’échelle affichent une tendance à une croissance rapide.
Heure de publication : 03 mars 2023