Taille du marché américain de l’IMU et du système de navigation inertielle (INS), part, COVID-19 et analyse de l’impact de la guerre en Russie et en Ukraine, par composant (accéléromètre, gyroscope, magnétomètre et système de navigation inertielle), par technologie (gyroscope mécanique, gyroscope laser en anneau, fibre) Gyroscope optique, MEMS, gyroscope à résonateur hémisphérique (HRG) et autres), par plate-forme (aéroportée, terrestre, maritime et spatiale), par utilisateur final (aérospatiale et spatiale) Défense, électronique grand public, marine/navale, automobile et autres) et prévisions

La taille du marché américain de l’IMU et du système de navigation inertielle (INS) était évaluée à 4,57 milliards USD en 2022 et devrait passer de 4,89 milliards USD en 2023 à 8,96 milliards USD d’ici 2030, avec un TCAC de 9,0 % au cours de la période de prévision.

Le dispositif IMU se compose d'un accéléromètre, d'un gyroscope et d'un magnétomètre pour mesurer le mouvement et l'orientation d'un objet. Le gyroscope mesure la vitesse angulaire et un accéléromètre mesure et rapporte la force spécifique. Les capteurs accéléromètres peuvent également mesurer l’accélération et la vitesse. Le dispositif IMU peut également mesurer la gravité spécifique et la vitesse angulaire de l'objet qui y est attaché. Le magnétomètre mesure l'intensité du champ magnétique. Ces capteurs peuvent mesurer la vitesse actuelle de n’importe quelle plateforme intégrée de capteurs inertiels. Ils peuvent mesurer le taux de virage, le cap, l’inclinaison et l’accélération. Un dispositif IMU fournit un emplacement cible dans un espace tridimensionnel.

Le système de navigation inertielle est un dispositif électronique qui détermine la direction, la vitesse, l'emplacement et l'orientation d'un objet à l'aide de capteurs inertiels acquis localement et de stratégies de secousses inertielles. Un système de navigation inertielle se compose d'un Système mondial de navigation par satellite (GNSS) récepteur, unité de mesure inertielle ou autres dispositifs de détection de mouvement. Tous ces composants fonctionnent ensemble pour déterminer l’emplacement exact d’un objet. L'INS comprend également une unité de calcul qui analyse et suit les données mesurées par les capteurs inertiels. Les applications croissantes de l’IMU et du système de navigation inertielle dans les voitures autonomes, les drones et les robots stimuleront le marché aux États-Unis.

IMPACTS DE LA COVID-19

Le double effet du COVID-19 : l'automobile et l'aérospatiale dissuadées tandis que les soins de santé et l'électronique ont prospéré

La pandémie a perturbé les chaînes d’approvisionnement mondiales, entraînant des retards dans le calendrier de plusieurs projets, ce qui a finalement eu un impact sur la demande. Par exemple, en 2021, la société américaine KVH Industries a annoncé que la pandémie de COVID-19 avait eu un impact négatif sur la chaîne d’approvisionnement de l’entreprise et provoqué des retards dans la livraison des matières premières, des pièces détachées et d’autres fournitures nécessaires à ses opérations commerciales. Dans le segment de navigation inertielle de KVH, les ventes de produits TACNAV ont diminué de 27 %. TACNAV est un système de navigation tactique utilisé pour des applications militaires.

De plus, de nombreux secteurs qui dépendent des IMU, comme l’aérospatiale, l’automobile et autres, ont connu une demande réduite en raison des restrictions de voyage, du ralentissement économique et des mesures de confinement. Avions, robots industriels, voitures autonomes, drones, satellites et autres plates-formes, qui sont les principaux utilisateurs finaux de l'IMU et Système de navigation inertielle (INS) , a été confronté à des retards en raison du manque de matières premières, de main-d’œuvre qualifiée et de la fermeture temporaire des installations de fabrication en raison de la pandémie.

Cependant, les secteurs de la santé, de l’électronique grand public, des jeux et du sport ont connu une croissance positive. Les IMU ont été utilisées dans certains cas pour surveiller les mouvements des patients et faciliter les applications de télémédecine. La détection de l'activité physique permet une surveillance automatisée des patients sans interaction physique avec les soignants/médecins. De plus, l’utilisation croissante de capteurs portables pendant la pandémie de COVID-19 a catalysé la croissance du marché américain.

IMPACT DE LA GUERRE RUSSIE-UKRAINE

La guerre russo-ukrainienne a un impact positif sur le marché américain de l’IMU et du système de navigation inertielle

La guerre entre la Russie et l'Ukraine a accru la demande d'IMU/INS, car l'aérospatiale et la défense constituent l'une des plus grandes industries d'utilisation finale. Les grandes entreprises investissent davantage dans de nouvelles technologies pour améliorer l'IMU/INS dans les applications aérospatiales et de défense afin de contrer les technologies anti-brouillage.

• Par exemple, depuis le début de la guerre en février 2022, la Russie a adopté et déployé un nouveau dispositif de brouillage qui émet un brouillage électronique sur toutes les fréquences et sur de plus longues distances. Cela visait à dissuader l’Ukraine d’utiliser des armes guidées par GPS telles que les missiles GMLRS et les bombes JDAM guidées par GPS. Les armes américaines à guidage GPS sont équipées d'une IMU imperméable et d'un système de navigation inertielle de secours, fournissant un guidage précis si le signal GPS est interrompu ou bloqué.

Le nouveau brouilleur de barrage russe semble avoir réussi à réduire l'efficacité de la sauvegarde de l'INS en bloquant les signaux GPS rapidement et loin de la cible. Cela indique que l'IMU et le système de navigation inertielle ont reçu des mises à jour de localisation incorrectes et n'ont pas réussi à effectuer une sauvegarde efficace pour le GPS. Ce problème était déjà reconnu comme un problème potentiel un an avant l’invasion de l’Ukraine par la Russie. L'armée israélienne a annoncé qu'Israël était le principal sponsor du nouveau Centre de technologie avancée de navigation.

Cette nouvelle division de la société publique IAI (Israel Aerospace Industries) développera et fabriquera une nouvelle génération de technologie INS qui complète ou remplace le guidage par satellite (GPS). L'IAI n'a fourni aucun détail sur la nouvelle technologie INS. Elle conçoit et fabrique son système IMU et son système de navigation inertielle comme sauvegarde ininterrompue des systèmes GPS. Cependant, l’avenir offre des perspectives prometteuses pour un meilleur INS.

Dans le domaine de la défense, ces technologies sont essentielles pour les avions de combat, les véhicules terrestres et les navires de guerre afin d'améliorer la navigation dans des environnements difficiles et de soutenir les munitions guidées. Les IMU et INS jouent un rôle essentiel dans les sous-marins militaires, les systèmes radar au sol et Véhicules terrestres sans pilote (UGV) en permettant un positionnement, un suivi et un guidage précis pour des résultats de mission réussis dans diverses applications dans les secteurs de l'aérospatiale et de la défense.

En janvier 2023, le gouvernement ukrainien a annoncé l’augmentation des achats de drones pour les forces armées en y allouant 550 millions de dollars. Les forces ukrainiennes et russes ont utilisé divers drones pour des missions de reconnaissance et d’attaque.

En septembre 2022, selon la société publique Rostec, les drones kamikaze russes KUB et Lancet ont été largement déployés lors d'opérations de combat en Ukraine. L'armée russe utilise activement les véhicules aériens sans pilote de ZALA Aero. Ces drones sont principalement utilisés pour frapper des cibles terrestres éloignées. De tels développements ont conduit à une demande accrue de capteurs IMU et de systèmes de navigation inertielle pour les drones.

DERNIÈRES TENDANCES

La miniaturisation et l'intégration de plusieurs capteurs avec la technologie IMU/INS et MEMS sont les principales tendances du marché

La miniaturisation et l'intégration de plusieurs capteurs sont une tendance clé qui gagne en popularité sur le marché. Les principaux acteurs du marché se concentrent sur l’intégration de plusieurs capteurs et sur la production d’IMU et de systèmes de navigation inertielle compacts pour augmenter leur part de marché.

L'intégration de plusieurs capteurs dans un seul boîtier crée une unité plus petite mais plus puissante. Cette tendance vise à améliorer les performances, la précision et l’efficacité dans diverses applications telles que les voitures autonomes, les appareils portables, la robotique et l’aérospatiale. Certains des avantages de la miniaturisation incluent l'optimisation de l'espace, la réduction du poids, une précision accrue, une consommation d'énergie réduite, une facilité d'intégration et une rentabilité.

• En février 2022, Inertial Labs Inc., une société basée aux États-Unis spécialisée dans les systèmes IMU, INS et autres systèmes de mouvement, a lancé un nouveau système de navigation inertielle basé sur GNSS. L'INS-DM est une version certifiée IP68 de la nouvelle génération d'appareils très robustes et protégés contre les interférences électromagnétiques. Le dispositif entièrement intégré combine un système de navigation inertielle avec un système de référence de parcours.

• En juillet 2022, la même société a élargi sa gamme de produits Kernel de sangles compactes Unités de mesure inertielle (IMU) avec quatre nouveaux modèles idéaux pour les systèmes sans pilote sur terre, en mer et dans les airs. Les nouveaux noyaux 110 et 120 IMU remplacent le noyau 100 IMU existant d'Inertial Labs, tandis que les noyaux 210 et 220 sont des versions miniaturisées du capteur tactique IMU-P de la société.

Les IMU de la série Kernel sont des solutions inertielles entièrement intégrées intégrant la dernière technologie de capteur MEMS. En raison de leur conception compacte et de leur faible consommation d'énergie, les IMU du noyau peuvent être facilement intégrées dans une large gamme de systèmes d'ordre supérieur tout en consommant peu d'espace et d'énergie. Ces unités compactes font progresser la navigation, le suivi de mouvement et les expériences immersives. Ils sont largement utilisés dans les secteurs de l’automobile, de la défense et de l’électronique grand public.

De plus, la technologie MEMS (Micro-électromécanique Systèmes) basée sur IMU/INU devient une tendance de plus en plus incontournable sur le marché. Les MEMS sont constitués de composants dont la taille varie de 1 à 100 microns, les tailles des dispositifs MEMS allant généralement de 20 microns à 1 millimètre.

• En août 2022, MEMSIC Inc., une société basée aux États-Unis, a lancé le premier capteur inertiel MEMS à 6 axes (IMU) MIC6100AL. Le produit intègre un gyroscope à trois axes et un accéléromètre à trois axes, qui peuvent prendre en charge les systèmes de détection de mouvement interactifs.

MEMSIC utilise une architecture MEMS de masse fiable à trois épreuves pour offrir aux utilisateurs une expérience de détection de mouvement fluide. Le capteur IMU 6 axes MIC6100AL dispose d'un grand FIFO et prend en charge les modes de communication I2C/I3C/SPI. La taille du boîtier LGA est de 2,5 x 3 x 0,83 mm et la fréquence de sortie des données peut atteindre 2 200 Hz.

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FACTEURS DÉTERMINANTS

Demande croissante de voitures autonomes et de drones pour catalyser la croissance du marché des systèmes de navigation inertielle

La conduite autonome est l’avenir du secteur de la mobilité ; par conséquent, les principaux constructeurs automobiles et entreprises technologiques sont très intéressés et se concentrent sur l’investissement dans les véhicules autonomes. Cet investissement croissant dans les véhicules autonomes stimulera probablement la croissance du marché dans les années à venir.

• Par exemple, en mai 2022, Hyundai a annoncé son intention d’investir près de 5 milliards de dollars aux États-Unis pour développer des solutions de mobilité telles que des voitures à conduite autonome et la robotique. Cet investissement fait partie des efforts plus vastes de l’entreprise visant à offrir une mobilité avancée à ses clients.


• En décembre 2022, Kodiak Robotics a reçu un contrat de près de 50 millions de dollars du ministère américain de la Défense pour concevoir et tester des véhicules autonomes pour l'armée. Le constructeur californien de camions autonomes va désormais contribuer à l'automatisation des futurs véhicules terrestres militaires dirigés par le véhicule de combat robotique de l'armée américaine.


• En janvier 2023, le fabricant de puces Nvidia Corp et le fabricant d'électronique Foxconn ont annoncé un partenariat pour développer des plates-formes de véhicules autonomes. Le sous-traitant taïwanais Foxconn a annoncé qu'il fabriquerait des unités de contrôle électronique (ECU) pour voitures basées sur la puce DRIVE Orin de Nvidia, spécialement conçue pour l'informatique dans les véhicules connectés et autonomes.

La croissance du marché est également tirée par l'utilisation croissante de Véhicules aériens sans pilote (UAV) dans l'armée pour les attaques, les activités ISR et les opérations de recherche et de sauvetage. Par exemple, en avril 2021, Inertial Labs a annoncé avoir développé la prochaine génération de systèmes assistés par GPS tels que INS-DH-OEM, IMU-NAV-100 et INS-U. Ces INS sont conçus pour les plateformes aéroportées telles que les drones.

Développements clés et adoption de robots industriels pour stimuler le marché des unités de mesure inertielle aux États-Unis

Une centrale inertielle peut vérifier la position et les informations de mouvement d’un robot. Il peut également commander et contrôler le robot à distance. Les robots sont de plus en plus programmés pour effectuer des activités dangereuses ou répétitives avec une grande exactitude et précision. Robots industriels sont utilisés dans un large éventail de secteurs et d’applications.

• Par exemple, en mars 2023, l’armée de l’air américaine (USAF) a accordé à Machina Labs 1,6 million de dollars pour faire progresser et accélérer le développement de sa technologie robotique de fabrication d’outils métalliques destinés à la production de composites à grande cadence.


• En février 2023, Oceaneers International, Inc. a annoncé avoir signé un contrat avec un important fabricant international de chariots élévateurs pour fournir Oceaneers Mobile Robotics, Inc. (OMR). OMR a remporté le contrat pour la livraison de 85 chariots élévateurs autonomes à contrepoids MaxMove CB D 2000.


• En mai 2023, Hesai Technology (HSAI) a annoncé un accord de partenariat technologique pluriannuel pour LiDAR capteurs avec Inertial Labs, un leader mondial des systèmes de navigation robotiques mobiles et des IMU. Inertial Labs a sélectionné les capteurs de Hesai pour fournir des capacités de perception et de navigation à ses systèmes de navigation destinés aux systèmes robotiques autonomes marins, terrestres et aériens.

FACTEURS DE RETENUE

Les erreurs d’étalonnage peuvent poser un défi majeur à la croissance du marché de l’IMU et de l’INS

Un système de navigation inertielle utilise les résultats d'une unité de mesure inertielle, combinant des informations sur l'accélération et la rotation avec des informations initiales sur la position, la vitesse et l'attitude. Il délivre ensuite une solution de navigation à chaque nouvelle mesure.

Les informations de mouvement de l'IMU sont envoyées au système de navigation inertielle. La combinaison des données IMU avec les données GNSS fournit la position, la vitesse et l'attitude. Les données IMU peuvent être intégrées au fil du temps. En conséquence, les erreurs de mesure augmentent avec le temps. Les erreurs de biais dans la mesure, si elles ne sont pas éliminées des données de mesure, sont intégrées deux fois dans le cadre de la mécanisation.

Un biais constant d'accélération est converti en une erreur linéaire de vitesse et de position quadratique. Ces erreurs ont un impact important sur la navigation. Un gyroscope ou un accéléromètre peut modifier sa polarisation en fonction de la façon dont le capteur perçoit l'accélération. Il s'agit d'une erreur courante dans les systèmes microélectromécaniques (MEMS).

Un filtre INS convergé et bien conçu estime et supprime les erreurs des mesures IMU, conduisant à une précision d'attitude plus élevée et à une stabilité de solution plus longue pendant les périodes de mauvais GNSS.

En mai 2020, Micron Digital a annoncé avoir développé une IMU qui élimine la dérive, ce qui en fait la première du genre au monde. ROMOS émet des informations d'orientation et de position sans dérive en millimètres directement vers le périphérique/processeur hôte. Contrairement aux IMU traditionnelles qui s'appuient sur des signaux de référence externes tels que le GPS, ROMOS ne nécessite pas de signaux externes supplémentaires pour compenser l'erreur de dérive. Les données de position sont produites à grande vitesse par des capteurs inertiels internes basés sur MEMS directement vers l'application hôte pour une utilisation directe.

SEGMENTATION

Par analyse de composants

Le segment des systèmes de navigation inertielle détenait la part de marché la plus élevée en raison de l’augmentation du nombre d’applications dans divers secteurs

Par composant, le segment est divisé en accéléromètre, gyroscope, magnétomètre et système de navigation inertielle. Le segment des systèmes de navigation inertielle occupe la position dominante sur le marché et devrait également être celui qui connaît la croissance la plus rapide. À mesure que l’utilisation de véhicules autonomes augmente, la demande d’INS légers, de petite taille et hautes performances augmente également. En outre, l'IMU et le système de navigation inertielle devraient se développer en raison de l'adoption croissante du système de navigation de nouvelle génération basé sur la technologie MEMS, qui améliore la précision du système de navigation. Les applications de l’INS sur les drones, les véhicules militaires, les avions et autres propulsent également la croissance du segment.

On estime que le segment des accéléromètres connaît une croissance significative en raison de l’augmentation des applications dans les domaines des drones, des robots industriels, des voitures autonomes et autres. Les mesures prises par accéléromètre sont transmises aux systèmes IMU et Inertial Navigation System pour une navigation précise et automatisée de ces plates-formes.

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Par analyse technologique

Les MEMS dominent en raison de la demande croissante d'applications automobiles et d'appareils intelligents

Par technologie, le marché est segmenté en gyroscope mécanique, gyroscope laser en anneau, gyroscope à fibre optique, MEMS, gyroscope à résonateur hémisphérique (HRG) et autres. Le segment MEMS est dominant et devrait connaître la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision. L’intégration de capteurs MEMS dans le système de navigation en raison d’une plus grande précision et d’un système léger stimule le marché.

Le segment des gyroscopes à fibre optique devrait connaître une croissance modérée au cours des prochaines années. La croissance de ce segment est tirée par l’utilisation croissante de capteurs à fibre optique dans les applications de bateaux à moteur, de voitures de course et de robotique.

Le segment des gyroscopes mécaniques est principalement utilisé dans les systèmes de commandes de vol tels que les systèmes de navigation intérieure et les systèmes de positionnement aéroporté et relatif (AHRS). La demande de gyroscopes mécaniques devrait augmenter dans les prochaines années en raison de l’augmentation du nombre d’avions livrés.

Par analyse de plateforme

L'accent croissant mis sur les technologies au sol pour la navigation a conduit à une adoption croissante de l'unité de mesure inertielle pour les applications au sol

Par plate-forme, le segment est divisé en aéroporté, terrestre, maritime et spatial. Le segment terrestre occupe la position dominante sur la part de marché américaine de l’IMU et du système de navigation inertielle et devrait être le segment à la croissance la plus rapide. Pour le segment terrestre, les capteurs inertiels sont utilisés pour des applications au sol telles que l'automobile, les appareils portables intelligents, les services médicaux et d'autres applications.

Le segment aéroporté devrait croître en raison de la demande mondiale croissante de voyages aériens et des dépenses militaires consacrées aux capacités liées à l'espace. Le segment des plates-formes aériennes devrait connaître une croissance rapide au cours de la période d’étude. La croissance de ce segment est due à la demande croissante de drones dans différents pays.

Par analyse de l'utilisateur final

En raison de la forte demande de flottes d’UAV et d’avions, le domaine de l’aérospatiale et de la défense détient la plus grande part de marché

Par utilisateur final, le marché est divisé en aérospatiale et défense, électronique grand public , marine/naval, automobile et autres. Le segment de l’aérospatiale et de la défense détient la plus grande part de marché en 2022. Les appareils aéronautiques jouent un rôle important dans le contrôle, le guidage de navigation et la stabilité des véhicules aériens sans pilote (UAV) et des avions. Le secteur aérospatial connaît une croissance rapide en raison de la demande croissante de véhicules aériens sans pilote et de l'augmentation des flottes d'avions.

Le segment automobile devrait enregistrer le TCAC le plus élevé au cours des prochaines années. La demande croissante de voitures autonomes a contribué à la croissance de ce segment. Les États-Unis sont l’un des plus grands fabricants et fournisseurs mondiaux de véhicules robotisés. De plus, l’utilisation croissante des ROV dans les secteurs commercial et militaire contribuera également à la croissance du segment marine/naval.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les grandes entreprises se concentrent sur les capteurs technologiques avancés IMU et INS pour solidifier leur portefeuille de produits

Certains des principaux fabricants sur le marché américain comprennent General Electric Company, Gladiator Technologies, Honeywell International Inc., L3 Harris et Northrop Grumman Corporation, entre autres. Les principaux acteurs se concentrent sur le développement de solutions technologiques pouvant permettre des systèmes de guidage précis, en particulier pour les drones, les satellites et les voitures autonomes.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• Compagnie General Electric (États-Unis)


• Technologies des gladiateurs (NOUS.)


• Honeywell International Inc. (NOUS.)


• L3 Harris Technologies (États-Unis)


• Northrop Grumman Corporation (NOUS.)


• Parker Hannifin Corporation (NOUS.)


• Raytheon Technologies Corporation (États-Unis)


• Teledyne Technologies Incorporated (États-Unis)


• Trimble Inc. (États-Unis)


• VectorNav Technologies LLC. (NOUS.)


• EMCORE Corporation (États-Unis)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• juillet 2023 - Inertial Labs, l'un des principaux fournisseurs de solutions avancées de navigation, de compensation de mouvement et de télédétection, a franchi une étape importante en obtenant un contrat très convoité de programmes d'attribution multiples (MAS) de la General Services Administration (GSA). Ce contrat renforce encore la position de l’entreprise en tant que fournisseur de technologie fiable et innovant auprès des agences gouvernementales pour les solutions GNSS Denied Navigation.


• juin 2023 - Avnet a conclu un accord de distribution avec ACEINNA, une société leader de solutions de détection basées sur MEMS, axée sur le développement d'unités de mesure inertielle innovantes et de technologies de détection de courant. L'accord permet à Avnet de vendre les produits ACEINNA à l'échelle mondiale.


• mai 2023 - Gladiator Technologies a remporté un contrat pluriannuel pour soutenir le programme de missiles à cellule roulante (RAM). Développée dans le cadre d'une coopération transatlantique par l'Allemagne et les États-Unis, Gladiator Technologies, l'unité de mesure inertielle « LandMark » a été sélectionnée pour la mise à niveau du bloc 2B de nouvelle génération de la RAM et sera fournie pour prendre en charge la production à plein débit à partir de 2023.


• Mai 2023 - Exail a remporté un contrat de 2,2 millions de dollars auprès de la Garde côtière américaine (USCG) pour remplacer les systèmes de gyrocompas obsolètes sur les navires de la classe Keeper (offres de bouées WLM Keeper Class de 175 pieds). Le contrat comprend des systèmes de navigation comprenant des gyrocompas Octans et des systèmes de distribution de données de navigation Netans (NDDS). Cette mise à niveau fournira aux bouées de classe Keeper de l'USCG des capacités de navigation plus précises et plus fiables.


• mai 2023 - Le Naval Supply Systems Command de Mechanicsburg a annoncé un contrat de 12 millions de dollars avec Honeywell International pour la fourniture de gyroscopes laser en anneau pour le système de navigation inertielle AN/WSN-7. L'AN/WSN-7 est un système de navigation inertielle à gyroscope laser annulaire autonome qui détecte les mouvements, la position, la vitesse, l'attitude, le cap et les vitesses du navire dans des formats numériques et analogiques.

COUVERTURE DU RAPPORT

Una representación infográfica de U.S. IMU and Inertial Navigation System (INS) Market

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Le rapport d’étude de marché propose une analyse approfondie du secteur et se concentre sur des facteurs clés tels que les principaux fabricants, les catégories de produits et les applications courantes de leurs services. Le rapport identifie également les principales tendances du marché américain et offre un aperçu des tendances du marché. En outre, le rapport inclut de nombreux autres facteurs qui ont influencé les perspectives de croissance du marché au cours des dernières années.

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