La tecnologia MEMS applicata ai sensori di navigazione

Negli ultimi anni, il settore dei sensori per la navigazione ha visto una sostanziale crescita dei dispositivi realizzati in tecnologia MEMS, determinata principalmente da caratteristiche quali costi e dimensioni ridotte, accompagnate dalla disponibilità di una maggiore banda, sensibilità e stabilità della misura

Introduzione

I sensori di navigazione sono oggi impiegati in numerose applicazioni che riguardano non solo il controllo di velivoli pilotati o a guida remota (UAV), ma anche sistemi per la stabilizzazione e il puntamento destinati ad applicazioni commerciali, industriali e militari. Il sensore per eccellenza in questo tipo di applicazioni è sicuramente il giroscopio: smartphone, controller per videogiochi, sistemi di stabilizzazione missilistica, veicoli a guida autonoma e unità di misura inerziali (IMU, acronimo di Inertial Measurement Unit) sono solo alcuni esempi in cui questi sensori svolgono un ruolo cruciale. L’elevato numero e diversità di applicazioni è accompagnato da un altrettanto ampia gamma di prestazioni offerte dai giroscopi e dalle IMU. I giroscopi di livello consumer, come quelli utilizzati nei controller per videogiochi, smartphone, tablet e nei sistemi airbag per autoveicoli si collocano al livello inferiore, in termini sia di prestazioni che di costi. Le applicazioni caratterizzate da un maggiore grado di criticità (come sistemi d’arma, veicoli a guida autonoma e sistemi di navigazione) richiedono necessariamente un livello di prestazioni superiore, con accuratezza e affidabilità elevate. Nel corso dell’articolo analizzeremo e confronteremo le principali tecnologie impiegate per la realizzazione di giroscopi e sistemi di misura inerziali, ponendo particolare enfasi sulla tecnologia MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) che si sta affermando come una valida ed economica alternativa ai tradizionali sensori inerziali realizzati in tecnologia a fibra ottica (noti anche come sensori o giroscopi FOG, acronimo di Fiber Optic Gyro). [...]

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