国家情報インフラストラクチャの中核コンポーネントとして、全地球航法衛星システム (GNSS) は、国防、航空宇宙、インテリジェント輸送、モノのインターネットなどの複数の主要分野に深く浸透しています。測位精度、信頼性、および耐干渉機能は、下流アプリケーションのセキュリティと有効性を直接決定します。 4 つの主要なグローバル ナビゲーション システムの本格的なネットワーク化、低軌道衛星群の配備の加速、自動運転やドローンなどの新興アプリケーションの大規模実装により、衛星ナビゲーション機器が直面する動作環境はますます複雑になっています。従来の単軸の低ダイナミック シミュレーション テストでは、厳しい性能検証要件を満たすことができなくなり、多軸シミュレーション テスト技術の爆発的な成長につながり、衛星ナビゲーション業界の高品質な発展を促進するための中核的なサポートとなっています。
私。多軸シミュレーション需要の成長の中核要因
多軸シミュレーション (主に 3 軸シミュレーション。ピッチ、ロール、ヨー方向の同時シミュレーションが可能で、一部のハイエンド製品は多軸リンケージまで拡張) に対する需要の急増は、単一の要因の結果ではなく、技術の反復、シナリオのアップグレード、政策指針、市場競争など、複数の力によって引き起こされる必然的な結果です。
(i) ハイエンド アプリケーション シナリオの拡大により、テスト精度のアップグレードが余儀なくされています。
防衛および航空宇宙分野は、多軸シミュレーション ニーズの中核分野として、引き続き需要が急増しています。現代の情報戦の文脈では、ミサイル搭載、艦載、および航空機搭載のナビゲーション システムは、高速、高機動性、および高度に混雑した環境下でも安定した位置を維持する必要があります。多軸シミュレーションは、航空機の複雑な姿勢変化や動的軌道を正確に再現し、極限状況下でのナビゲーション機器の性能の安定性を検証します。そのため、ハイグレードな多軸シミュレータの調達量は増加し続けています。航空宇宙分野では、高精度 3 軸シミュレーション ターンテーブルが、COMAC の C919、新世代打ち上げロケット、および衛星ペイロード試験や航空機ナビゲーション システム検証のための低地球軌道衛星群プロジェクトで広く使用されています。
民間部門では、自動運転とドローンの大規模な開発が、多軸シミュレーションの需要の重要な成長原動力となっています。レベル 2 以上の自動運転車は、GNSS と IMU (慣性) の密結合融合測位に依存しています。測定単位）。多軸シミュレーションでは、GNSS 信号と 3 軸の加速度および方位角の情報を同時に提供し、旋回、衝突、急加速などの動的シナリオにおけるフュージョン アルゴリズムの信頼性と車両の位置精度を正確に検証できます。ドローン分野においては、高精度3軸シミュレーションターンテーブルが飛行制御・慣性航法システム試験の中核機器となり、飛行中のドローンの姿勢変化をシミュレーションし、総合的な性能評価を確実にサポートしています。
(ii) ナビゲーション技術の統合開発により、テストの複雑さが増大します。
現在、衛星ナビゲーションは単一信号測位から、GNSS、IMU、ビジュアル SLAM、LiDAR を使用したマルチセンサー融合測位へと進化しています。この融合モデルは、単一のナビゲーション方法の欠点を補い、複雑な環境における測位の信頼性を向上させることができますが、テストの難易度も大幅に増加します。多軸シミュレーションテストでは、ナビゲーション信号、慣性測定、姿勢変化の同期シミュレーションを実現でき、マルチセンサーフュージョン測位のテスト要件に完全に適合します。 GNSS信号受信、IMUデータ取得、フュージョンアルゴリズム処理など複数の側面の性能を同時に検証できるため、フュージョンナビゲーション機器の研究開発・生産において不可欠な試験手法となっています。
さらに、干渉防止およびスプーフィング防止技術の普及も、多軸シミュレーションの需要の増加を促進しています。電磁環境がますます複雑になるにつれて、ナビゲーション デバイスはますます増大する干渉リスクに直面しています。多軸シミュレーションでは、強力な干渉、信号スプーフィング、マルチパス効果などの複雑なシナリオをシミュレートし、デバイスの耐干渉機能と信号識別機能を検証できます。
(iii) テストの効率とコストを最適化し、多軸シミュレーションの費用対効果を向上させます。
屋外の車両および飛行試験と比較して、多軸シミュレーション試験には、高い制御性、高い試験効率、低コストなどの大きな利点があります。屋外テストは天候、会場、規制などの要因によって制限されるため、テストサイクルが長くなり、コストが高くなり、極端なシナリオの再現が困難になります。対照的に、多軸シミュレーションは実験室環境でさまざまな複雑なシナリオを正確に再現できるため、迅速な性能検証、故障診断、機器の反復最適化が可能になり、研究開発サイクルを大幅に短縮し、テストコストを削減できます。
さらに、多軸シミュレーション装置のインテリジェントかつモジュール式のアップグレードにより、費用対効果がさらに向上しました。最新の多軸シミュレータはソフトウェア デファインド アーキテクチャを採用しており、マルチインスタンス シミュレーション、API 外部制御、カスタム信号インポートをサポートしています。 1 つのデバイスで複数の従来のシミュレータの機能を実行できると同時に、わずか 5ms の遅延でリアルタイム閉ループ シミュレーション機能も備えています。これは大規模で高効率のテストのニーズを満たしており、企業にとってコストを削減し効率を高めるための重要な選択肢となっています。
Ⅱ。多軸シミュレーション技術のコアアプリケーションシナリオと開発状況
現在、多軸シミュレーション技術は国防、航空宇宙、高度交通、高精度測量・地図作成などのさまざまな分野で広く利用され、多様な応用パターンを形成しています。同時に、このテクノロジーは継続的に反復およびアップグレードされ、高精度、高ダイナミクス、インテリジェンス、統合を目指して開発されています。
(私) コアアプリケーションシナリオ
1. 防衛産業: 主にミサイル搭載、艦載、航空機搭載のナビゲーション システムの性能テストに使用され、高速操縦や複雑な電磁環境下での武器や装備の姿勢変化をシミュレートし、ナビゲーション装置の測位精度、耐干渉能力、信頼性を検証し、戦場環境での安定した動作を保証します。また、個々の兵士のナビゲーション機器やドローンをテストして、機器の戦闘能力を向上させるためにも使用されます。
2. 航空宇宙分野：衛星軌道上シミュレーション、ロケット打ち上げ航法検証、民間航空搭載機器の耐空証明、低軌道衛星群の試験などに使用されます。多軸シミュレーションを通じて航空機の飛行姿勢と軌道変化を再現し、ナビゲーション システムと他のペイロードとの協調動作能力を検証し、航空宇宙ミッションの円滑な実施を保証します。
3. インテリジェント交通：自動運転車の融合測位テストに焦点を当て、都市の峡谷、高速走行、複雑な道路状況での車両の姿勢変化をシミュレートし、密結合した GNSS/IMU システムの測位精度と安定性を検証します。また、製品のユーザー エクスペリエンスを向上させるための車載ナビゲーション端末の性能テストにも使用されます。さらに、列車運行の安全性を確保するためのインテリジェント鉄道輸送用のナビゲーション システムのテストにも使用されます。
4. その他の分野：高精度測量および地図作成の分野では、測量機器の位置精度テスト、複雑な地形における測量機器の姿勢変化のシミュレーション、および測量データの精度の向上に使用されます。モノのインターネットおよびウェアラブルデバイスの分野では、低消費電力および小型サイズの試験要件を満たす小型ナビゲーション端末の性能試験に使用されます。科学研究・教育分野では、教育や衛星航法技術の研究開発に活用され、技術革新を支援しています。
(ii) 技術開発の現状
現在、多軸シミュレーション技術は比較的成熟した産業システムを形成しており、コア技術の継続的な進歩と製品性能の持続的な向上が見られます。精度においては、ハイエンド多軸シミュレータの姿勢精度は秒角レベルに達しており、キャリアの微細な姿勢変化を正確に再現し、高精度航法機器の試験要求に応えます。動的性能の観点から、一部の製品は角度を達成できます。レート±1000°/秒の範囲と±10gの加速度範囲で、極超音速航空機などの極端な動的シナリオをシミュレートします。同期に関しては、GNSS信号、慣性計測データ、姿勢データの同期出力を実現し、マイクロ秒レベルに達する同期精度を実現し、マルチセンサーフュージョン試験のニーズに応えます。
国家情報インフラストラクチャの中核コンポーネントとして、全地球航法衛星システム (GNSS) は、国防、航空宇宙、インテリジェント輸送、モノのインターネットなどの複数の主要分野に深く浸透しています。測位精度、信頼性、および耐干渉機能は、下流アプリケーションのセキュリティと有効性を直接決定します。 4 つの主要なグローバル ナビゲーション システムの本格的なネットワーク化、低軌道衛星群の配備の加速、自動運転やドローンなどの新興アプリケーションの大規模実装により、衛星ナビゲーション機器が直面する動作環境はますます複雑になっています。従来の単軸の低ダイナミック シミュレーション テストでは、厳しい性能検証要件を満たすことができなくなり、多軸シミュレーション テスト技術の爆発的な成長につながり、衛星ナビゲーション業界の高品質な発展を促進するための中核的なサポートとなっています。
私。多軸シミュレーション需要の成長の中核要因
多軸シミュレーション (主に 3 軸シミュレーション。ピッチ、ロール、ヨー方向の同時シミュレーションが可能で、一部のハイエンド製品は多軸リンケージまで拡張) に対する需要の急増は、単一の要因の結果ではなく、技術の反復、シナリオのアップグレード、政策指針、市場競争など、複数の力によって引き起こされる必然的な結果です。
(i) ハイエンド アプリケーション シナリオの拡大により、テスト精度のアップグレードが余儀なくされています。
防衛および航空宇宙分野は、多軸シミュレーション ニーズの中核分野として、引き続き需要が急増しています。現代の情報戦の文脈では、ミサイル搭載、艦載、および航空機搭載のナビゲーション システムは、高速、高機動性、および高度に混雑した環境下でも安定した位置を維持する必要があります。多軸シミュレーションは、航空機の複雑な姿勢変化や動的軌道を正確に再現し、極限状況下でのナビゲーション機器の性能の安定性を検証します。そのため、ハイグレードな多軸シミュレータの調達量は増加し続けています。航空宇宙分野では、高精度 3 軸シミュレーション ターンテーブルが、COMAC の C919、新世代打ち上げロケット、および衛星ペイロード試験や航空機ナビゲーション システム検証のための低地球軌道衛星群プロジェクトで広く使用されています。
民間部門では、自動運転とドローンの大規模な開発が、多軸シミュレーションの需要の重要な成長原動力となっています。レベル 2 以上の自動運転車は、GNSS と IMU (慣性) の密結合融合測位に依存しています。測定単位）。多軸シミュレーションでは、GNSS 信号と 3 軸の加速度および方位角の情報を同時に提供し、旋回、衝突、急加速などの動的シナリオにおけるフュージョン アルゴリズムの信頼性と車両の位置精度を正確に検証できます。ドローン分野においては、高精度3軸シミュレーションターンテーブルが飛行制御・慣性航法システム試験の中核機器となり、飛行中のドローンの姿勢変化をシミュレーションし、総合的な性能評価を確実にサポートしています。
(ii) ナビゲーション技術の統合開発により、テストの複雑さが増大します。
現在、衛星ナビゲーションは単一信号測位から、GNSS、IMU、ビジュアル SLAM、LiDAR を使用したマルチセンサー融合測位へと進化しています。この融合モデルは、単一のナビゲーション方法の欠点を補い、複雑な環境における測位の信頼性を向上させることができますが、テストの難易度も大幅に増加します。多軸シミュレーションテストでは、ナビゲーション信号、慣性測定、姿勢変化の同期シミュレーションを実現でき、マルチセンサーフュージョン測位のテスト要件に完全に適合します。 GNSS信号受信、IMUデータ取得、フュージョンアルゴリズム処理など複数の側面の性能を同時に検証できるため、フュージョンナビゲーション機器の研究開発・生産において不可欠な試験手法となっています。
さらに、干渉防止およびスプーフィング防止技術の普及も、多軸シミュレーションの需要の増加を促進しています。電磁環境がますます複雑になるにつれて、ナビゲーション デバイスはますます増大する干渉リスクに直面しています。多軸シミュレーションでは、強力な干渉、信号スプーフィング、マルチパス効果などの複雑なシナリオをシミュレートし、デバイスの耐干渉機能と信号識別機能を検証できます。
(iii) テストの効率とコストを最適化し、多軸シミュレーションの費用対効果を向上させます。
屋外の車両および飛行試験と比較して、多軸シミュレーション試験には、高い制御性、高い試験効率、低コストなどの大きな利点があります。屋外テストは天候、会場、規制などの要因によって制限されるため、テストサイクルが長くなり、コストが高くなり、極端なシナリオの再現が困難になります。対照的に、多軸シミュレーションは実験室環境でさまざまな複雑なシナリオを正確に再現できるため、迅速な性能検証、故障診断、機器の反復最適化が可能になり、研究開発サイクルを大幅に短縮し、テストコストを削減できます。
さらに、多軸シミュレーション装置のインテリジェントかつモジュール式のアップグレードにより、費用対効果がさらに向上しました。最新の多軸シミュレータはソフトウェア デファインド アーキテクチャを採用しており、マルチインスタンス シミュレーション、API 外部制御、カスタム信号インポートをサポートしています。 1 つのデバイスで複数の従来のシミュレータの機能を実行できると同時に、わずか 5ms の遅延でリアルタイム閉ループ シミュレーション機能も備えています。これは大規模で高効率のテストのニーズを満たしており、企業にとってコストを削減し効率を高めるための重要な選択肢となっています。
Ⅱ。多軸シミュレーション技術のコアアプリケーションシナリオと開発状況
現在、多軸シミュレーション技術は国防、航空宇宙、高度交通、高精度測量・地図作成などのさまざまな分野で広く利用され、多様な応用パターンを形成しています。同時に、このテクノロジーは継続的に反復およびアップグレードされ、高精度、高ダイナミクス、インテリジェンス、統合を目指して開発されています。
(私) コアアプリケーションシナリオ
1. 防衛産業: 主にミサイル搭載、艦載、航空機搭載のナビゲーション システムの性能テストに使用され、高速操縦や複雑な電磁環境下での武器や装備の姿勢変化をシミュレートし、ナビゲーション装置の測位精度、耐干渉能力、信頼性を検証し、戦場環境での安定した動作を保証します。また、個々の兵士のナビゲーション機器やドローンをテストして、機器の戦闘能力を向上させるためにも使用されます。
2. 航空宇宙分野：衛星軌道上シミュレーション、ロケット打ち上げ航法検証、民間航空搭載機器の耐空証明、低軌道衛星群の試験などに使用されます。多軸シミュレーションを通じて航空機の飛行姿勢と軌道変化を再現し、ナビゲーション システムと他のペイロードとの協調動作能力を検証し、航空宇宙ミッションの円滑な実施を保証します。
3. インテリジェント交通：自動運転車の融合測位テストに焦点を当て、都市の峡谷、高速走行、複雑な道路状況での車両の姿勢変化をシミュレートし、密結合した GNSS/IMU システムの測位精度と安定性を検証します。また、製品のユーザー エクスペリエンスを向上させるための車載ナビゲーション端末の性能テストにも使用されます。さらに、列車運行の安全性を確保するためのインテリジェント鉄道輸送用のナビゲーション システムのテストにも使用されます。
4. その他の分野：高精度測量および地図作成の分野では、測量機器の位置精度テスト、複雑な地形における測量機器の姿勢変化のシミュレーション、および測量データの精度の向上に使用されます。モノのインターネットおよびウェアラブルデバイスの分野では、低消費電力および小型サイズの試験要件を満たす小型ナビゲーション端末の性能試験に使用されます。科学研究・教育分野では、教育や衛星航法技術の研究開発に活用され、技術革新を支援しています。
(ii) 技術開発の現状
現在、多軸シミュレーション技術は比較的成熟した産業システムを形成しており、コア技術の継続的な進歩と製品性能の持続的な向上が見られます。精度においては、ハイエンド多軸シミュレータの姿勢精度は秒角レベルに達しており、キャリアの微細な姿勢変化を正確に再現し、高精度航法機器の試験要求に応えます。動的性能の観点から、一部の製品は角度を達成できます。レート±1000°/秒の範囲と±10gの加速度範囲で、極超音速航空機などの極端な動的シナリオをシミュレートします。同期に関しては、GNSS信号、慣性計測データ、姿勢データの同期出力を実現し、マイクロ秒レベルに達する同期精度を実現し、マルチセンサーフュージョン試験のニーズに応えます。
