VectorNav VN-200: GPS + MEMS + INS + Procesador de 32 Bits

VN-200 es el la flamante joya de VectorNav Technologies. En el tamaño de un sello postal, puedes encontrar un GPS de 50 canales de recepción, un completo Sistema de Navegación Inercial (INS), un Sensor MEM con acelerómetro de 3 ejes, giróscopo de 3 ejes, magnetómetro de 3 ejes y un barómetro. Todo este conjunto está operado por un procesador de 32 bits que en su firmware incorpora un Filtro Kalman con un elaborado algoritmo, que trabaja a una frecuencia de muestreo de 200Hz, alcanzando una precisión mejor que 0,25 grados para movimientos de  inclinación y balanceo (Pitch and Roll) y 0,75 grados para movimientos de cabeceo (Heading). Las propiedades, características y posibilidades de aplicación son tantas, que no entran en este sumario. Entérate en este artículo todo lo que puede ofrecerte el VN-200 de VectorNav.

Uno nunca dejará de estar sorprendido al leer que aparecen día a día, elementos que facilitan la construcción de grandes cosas. El VN-200 de VectorNav es un ejemplo fiel de esta afirmación. Hace sólo un par de años atrás, pensar en sensores de aceleración de múltiples ejes, combinados con un receptor GPS, con un medidor de presión atmosférica y todo organizado bajo el mando de un procesador de 32 bits incorporado en el mismo encapsulado, hacía pensar, sin duda alguna, en una placa con muchos componentes y de un tamaño equivalente a una cámara fotográfica o un teléfono móvil. La maravilla de la electrónica y la miniaturización, hoy nos presenta a todo este complejo sistema en un encapsulado tan pequeño que sorprende a cualquiera al pensar que allí pueda existir todo lo que el fabricante menciona en la hoja de datos y en el siguiente diagrama en bloques: acelerómetro de tres ejes, giróscopo de tres ejes, magnetómetro de tres ejes, sensor de presión barométrica, módulo GPS, filtro de Kalman extendido trabajando a 200Hz, conectividad Serie, SPI y TTL y ¡hasta un conector de antena para el módulo del GPS! Sencillamente es increíble pensar en tantas prestaciones dentro de un tamaño tan reducido.

La irrupción de este dispositivo en el mercado, el VN-200, marca un avance significativo en el campo de la navegación inercial como nunca antes se había logrado.  Ahora existe un elemento que se puede integrar de manera muy sencilla, dentro de cualquier sistema de navegación y que posee un rendimiento y una precisión tan satisfactoria, en cada sección individual que lo compone, que lo transforma en un verdadero componente integrado comparable a los mejores circuitos “discretos” que se pueden encontrar en el mercado. Con menor tamaño, peso y consumo energético, el VN-200 es el comienzo de una nueva era de sensores que permitirán expandir de manera notable la próxima generación de aplicaciones en la industria aeroespacial, de automoción, de la marina, del entretenimiento, la militar y la robótica, por mencionar algunas áreas de aplicación. Por supuesto, este tipo de componentes no sale a un mercado orientado a los estudiantes o al envío de muestras gratis a quienes soñemos con ensayarlo. Su precio supera los 700 Euros y está enfocado a las grandes industrias, pero como siempre ocurre en electrónica, antes que un árbol cambie sus hojas, quizás existan nuevas versiones del VN-200 a un precio irrisorio.

El dispositivo VN-200, ha sido cuidadosamente diseñado para proporcionar el máximo rendimiento que se pueda alcanzar, mediante la meticulosa intención de eliminar las fuentes de errores más comunes, tales como la sensibilidad a variaciones de tensión de alimentación o  errores por histéresis que puedan depender de las variaciones de temperatura. Para proporcionar el máximo nivel de precisión, cada VN-200 se ensaya en forma individual, activando todas sus características dentro de su rango completo de temperatura operativa. De este modo, se logra determinar la eficiencia energética, la sensibilidad y la alineación en cruz de los ejes, para cada sensor en forma individual. Estos coeficientes de calibración, son almacenados en el sensor y son completamente compensados en temperatura y en tiempo real, para asegurar mediciones de alta precisión, en todo el rango de temperaturas de funcionamiento completo que anuncia VectorNav. Finalmente, en la versión apta para trabajo bajo duras condiciones ambientales, todo el conjunto queda alojado en una carcasa de aluminio resistente, donde podemos observar agujeros para anclaje que permiten una alineación de precisión, garantizando de este modo una instalación correcta.

Las aplicaciones principales de este producto pueden encontrarse en muchos escenarios donde la imaginación quizás no lo crea posible. La simbiosis del GPS junto los sensores inerciales, bajo un mismo dispositivo, ha marcado la diferencia en este producto. Por ejemplo, en sistemas aéreos que requieran de estabilización de cámaras de filmación, se puede lograr todo tipo de trabajo sobre un avión de combate, de aerolínea comercial o de un helicóptero. Los elaborados algoritmos del INS y la elevada tasa de actualización del Filtro de Kalman (200Hz) permiten correcciones de sólo un grado (1°) angular con absoluta precisión. Esto se puede llevar a aplicaciones extremas como la instalación y orientación constante de una antena satelital sobre una embarcación donde las condiciones del mar pueden exigir un desempeño dinámico rápido y confiable.

Por supuesto, los cuadricópteros o los aviones no tripulados son la aplicación por excelencia hacia donde todos pondríamos nuestra mirada y nuestro enfoque de aplicación. Un sistema integrado, en un único elemento, que sea capaz de saber en qué punto del mundo se encuentra en tiempo real y sepa tomar una ruta de destino hacia un objetivo deseado, como mencionamos antes, era ciencia ficción hace pocos años. Hoy, el VN-200 de VectorNav lo hace posible. No dejes de visitar el enlace que te dejamos al pié del artículo para conocer todas las características de este sorprendente dispositivo electrónico que puede trabajar entre 3,3Volts y 17Volts, con una velocidad serie de hasta 921600bps,  consumiendo una potencia eléctrica máxima de 600mW trabajando a 5Volts de alimentación y muchas cualidades que sin dudas, te sorprenderán.