Tamanho do mercado da IMU e do sistema de navegação inercial dos EUA (INS), participação, COVID-19 e Rússia Análise de impacto da guerra na Ucrânia, por componente (acelerômetro, giroscópio, magnetômetro e sistema de navegação inercial), por tecnologia (giroscópio mecânico, giroscópio a laser de anel, fibra Giroscópio óptico, MEMS, giroscópio ressonador hemisférico (HRG) e outros), por plataforma (aerotransportada, terrestre, marítima e espacial), por usuário final (Aeroespacial e Defesa, Eletrônicos de Consumo, Marinha/Naval, Automotivo e Outros) e Previsão Regional, 2023-2030

O tamanho do mercado de IMU e Sistema de Navegação Inercial (INS) dos EUA foi avaliado em US$ 4,57 bilhões em 2022 e deve crescer de US$ 4,89 bilhões em 2023 para US$ 8,96 bilhões até 2030, exibindo um CAGR de 9,0% durante o período de previsão.

O dispositivo IMU consiste em um acelerômetro, giroscópio e magnetômetro para medir o movimento e a orientação de um objeto. O giroscópio mede a taxa angular e um acelerômetro mede e relata a força específica. Sensores acelerômetros também podem medir aceleração e velocidade. O dispositivo IMU também pode medir a gravidade específica e a taxa angular do objeto anexado a ele. O magnetômetro mede a intensidade do campo magnético. Esses sensores podem medir a velocidade atual de qualquer plataforma integrada de sensor inercial. Eles podem medir a taxa de curva, direção, inclinação e aceleração. Um dispositivo IMU fornece uma localização alvo no espaço tridimensional.

O Sistema de Navegação Inercial é um dispositivo eletrônico que determina a direção, velocidade, localização e orientação de um objeto usando sensores inerciais adquiridos localmente e estratégias de tremor morto inercial. Um sistema de navegação inercial consiste em um Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) receptor, unidade de medição inercial ou outros dispositivos sensores de movimento. Todos esses componentes trabalham juntos para determinar a localização exata de um objeto. O INS também inclui uma unidade computacional que analisa e rastreia os dados medidos pelos sensores inerciais. O aumento das aplicações de IMU e Sistema de Navegação Inercial em carros autônomos, UAVs e robôs impulsionará o mercado nos EUA.

IMPACTO DA COVID-19

Os efeitos duplos da COVID-19: automotivo e aeroespacial dissuadidos enquanto a saúde e a eletrônica prosperavam

A pandemia perturbou as cadeias de abastecimento globais, provocando atrasos em vários calendários de projetos, o que acabou por afetar a procura. Por exemplo, em 2021, a KVH Industries, sediada nos EUA, anunciou que a pandemia da COVID-19 teve um impacto negativo na cadeia de abastecimento da empresa e causou atrasos na entrega de matérias-primas, peças e outros fornecimentos necessários às suas operações comerciais. No segmento de Navegação Inercial da KVH, as vendas de produtos TACNAV diminuíram 27%. TACNAV é um sistema de navegação tático utilizado para aplicações militares.

Além disso, muitas indústrias que dependem de IMUs, como a aeroespacial, a automóvel e outras, registaram uma redução da procura devido a restrições de viagens, abrandamentos económicos e medidas de confinamento. Aeronaves, robôs industriais, carros autônomos, UAVs, satélites e outras plataformas, que são os principais usuários finais da IMU e Sistema de navegação inercial (INS) , enfrentou atrasos devido à escassez de matérias-primas, mão de obra qualificada e fechamento temporário de instalações fabris devido à pandemia.

No entanto, as indústrias de cuidados de saúde, electrónica de consumo, jogos e desporto registaram um crescimento positivo. As IMUs foram utilizadas em alguns casos para monitorar a movimentação do paciente e auxiliar em aplicações de telemedicina. A detecção de atividade física permite o monitoramento automatizado do paciente sem interação física com cuidadores/médicos. Além disso, a crescente aplicação de sensores vestíveis durante o COVID-19 catalisou o crescimento do mercado dos EUA.

IMPACTO DA GUERRA RÚSSIA-UCRÂNIA

A guerra Rússia-Ucrânia impacta positivamente o mercado de sistemas de navegação inercial e IMU dos EUA

A guerra Rússia-Ucrânia aumentou a procura de IMU/INS, uma vez que a indústria aeroespacial e de defesa é uma das maiores indústrias de utilização final. As principais empresas estão investindo ainda mais em novas tecnologias para melhorar a IMU/INS em aplicações aeroespaciais e de defesa para combater as tecnologias anti-jamming.

• Por exemplo, desde o início da guerra, em Fevereiro de 2022, a Rússia adoptou e implantou um novo dispositivo de interferência que emite interferência electrónica em todas as frequências e em distâncias mais longas. O objetivo era impedir a Ucrânia de usar armas guiadas por GPS, como mísseis GMLRS e bombas JDAM guiadas por GPS. As armas norte-americanas guiadas por GPS estão equipadas com uma IMU impermeável e um Sistema de Navegação Inercial de backup, fornecendo orientação precisa se o sinal GPS for interrompido ou bloqueado.

O novo bloqueador de barragens da Rússia parecia ter sido capaz de reduzir a eficácia do backup do INS, bloqueando os sinais GPS rapidamente e longe do alvo. Isso indica que a IMU e o Sistema de Navegação Inercial receberam atualizações de localização incorretas e não conseguiram realizar um backup eficaz do GPS. Isto já foi reconhecido como um problema potencial um ano antes da invasão da Ucrânia pela Rússia. Os militares israelenses anunciaram que Israel era o principal patrocinador do novo Centro de Tecnologia de Navegação Avançada.

Esta nova divisão da estatal IAI (Israel Aerospace Industries) irá desenvolver e fabricar uma nova geração de tecnologia INS que complementa ou substitui a orientação por satélite (GPS). O IAI não forneceu detalhes sobre a nova tecnologia INS. Ela está projetando e fabricando seu sistema IMU e Sistema de Navegação Inercial como um backup ininterrupto para sistemas GPS. Contudo, o futuro reserva perspectivas promissoras para melhores INS.

Na defesa, essas tecnologias são fundamentais para caças, veículos terrestres e embarcações navais para melhorar a navegação em ambientes desafiadores e apoiar munições guiadas. IMUs e INS desempenham um papel crítico em submarinos militares, sistemas de radar terrestres e Veículos Terrestres Não Tripulados (UGVs) permitindo posicionamento, rastreamento e orientação precisos para resultados de missão bem-sucedidos em diversas aplicações nos setores aeroespacial e de defesa.

Em Janeiro de 2023, o governo da Ucrânia anunciou o aumento da aquisição de UAV para as Forças Armadas, alocando 550 milhões de dólares. As forças ucranianas e russas usaram vários UAVs para missões de reconhecimento e ataque.

Em setembro de 2022, de acordo com a empresa estatal Rostec, os drones kamikaze KUB e Lancet da Rússia foram amplamente implantados durante operações de combate na Ucrânia. Os militares russos estão a empregar activamente os veículos aéreos não tripulados da ZALA Aero. Esses drones são usados ​​principalmente para atacar alvos terrestres remotos. Tais desenvolvimentos levaram a uma maior demanda por IMU e sensores de sistema de navegação inercial para UAVs.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS

Miniaturização e integração de múltiplos sensores com IMU/INS, tecnologia MEMS são tendências de mercado proeminentes

A miniaturização e integração de múltiplos sensores é uma tendência chave que está ganhando popularidade no mercado. Os principais players do mercado estão se concentrando na integração de múltiplos sensores e na produção de IMU compacto e sistema de navegação inercial para aumentar sua participação no mercado.

A integração de vários sensores em um único pacote cria uma unidade menor, porém mais poderosa. Essa tendência visa melhorar o desempenho, a precisão e a eficiência em diversas aplicações, como carros autônomos, wearables, robótica e aeroespacial. Algumas das vantagens da miniaturização incluem otimização de espaço, redução de peso, maior precisão, menor consumo de energia, facilidade de integração e eficiência de custos.

• Em fevereiro de 2022, a Inertial Labs Inc., uma empresa com sede nos EUA especializada em IMU, INS e outros sistemas de movimento, lançou um novo sistema de navegação inercial baseado em GNSS. O INS-DM é uma versão com certificação IP68 da nova geração de dispositivos altamente robustos da empresa, protegidos contra interferências eletromagnéticas. O dispositivo totalmente integrado combina um sistema de navegação inercial com um sistema de referência de curso.

• Em julho de 2022, a mesma empresa expandiu sua linha de produtos Kernel de cintas compactas Unidades de Medição Inercial (IMUs) com quatro novos modelos ideais para sistemas não tripulados em terra, mar e ar. Os novos IMUs kernel 110 e 120 substituem o kernel 100 IMU existente da Inertial Labs, enquanto os kernel 210 e 220 são versões miniaturizadas do sensor tático IMU-P da empresa.

As IMUs da série Kernel são soluções inerciais totalmente integradas que integram a mais recente tecnologia de sensores MEMS. Devido ao seu design compacto e baixo consumo de energia, os IMUs do kernel podem ser facilmente integrados em uma ampla gama de sistemas de ordem superior, consumindo pouco espaço e energia. Essas unidades compactas impulsionam avanços em navegação, rastreamento de movimento e experiências imersivas. Eles são amplamente utilizados nas indústrias automotiva, de defesa e de eletrônicos de consumo.

Além disso, a tecnologia MEMS (Sistemas Microeletromecânicos) baseada em IMU/INU está se tornando uma tendência cada vez mais essencial no mercado. MEMS consistem em componentes que variam em tamanho de 1 a 100 mícrons, com tamanhos de dispositivos MEMS normalmente variando de 20 mícrons a 1 milímetro.

• Em agosto de 2022, a MEMSIC Inc., uma empresa com sede nos EUA, lançou o primeiro sensor inercial de 6 eixos (IMU) MEMS MIC6100AL. O produto integra um giroscópio de três eixos e um acelerômetro de três eixos, que pode suportar sistemas interativos de detecção de movimento.

MEMSIC usa uma arquitetura MEMS de massa confiável de três provas para fornecer aos usuários uma experiência suave de detecção de movimento. O sensor IMU de 6 eixos MIC6100AL possui um grande FIFO e suporta modos de comunicação I2C/I3C/SPI. O tamanho do pacote LGA é 2,5 x 3 x 0,83 mm e a frequência de saída de dados é de até 2.200 Hz.

Solicite uma amostra grátis para saber mais sobre este relatório.

FATORES DE CONDUÇÃO

Aumento da demanda por carros autônomos e UAVs para catalisar o crescimento do mercado de sistemas de navegação inercial

A condução autônoma é o futuro da indústria da mobilidade; portanto, os principais fabricantes de automóveis e empresas de tecnologia estão altamente interessados ​​e focados em investir em veículos autónomos. Este crescente investimento em veículos autônomos provavelmente impulsionará o crescimento do mercado nos próximos anos.

• Por exemplo, em maio de 2022, a Hyundai anunciou os seus planos de investir quase 5 mil milhões de dólares nos EUA para desenvolver soluções de mobilidade, como carros de condução autónoma e robótica. O investimento faz parte do esforço maior da empresa para oferecer mobilidade avançada aos seus clientes.


• Em dezembro de 2022, a Kodiak Robotics recebeu um contrato de quase US$ 50 milhões do Departamento de Defesa dos EUA para projetar e testar veículos autônomos para os militares. O produtor de caminhões autônomos com sede na Califórnia agora ajudará a automatizar futuros veículos militares terrestres liderados pelo Veículo Robótico de Combate do Exército dos EUA.


• Em janeiro de 2023, a Chipmaker Nvidia Corp e a fabricante de eletrônicos Foxconn anunciaram uma parceria para desenvolver plataformas de veículos autônomos. A fabricante contratada taiwanesa Foxconn anunciou que fabricaria unidades de controle eletrônico (ECUs) para carros baseados no chip DRIVE Orin da Nvidia, feito especificamente para computação em veículos conectados e autônomos.

O crescimento do mercado também é impulsionado pelo uso crescente de Veículos Aéreos Não Tripulados (UAVs) nas forças armadas para ataques, atividades ISR e operações de busca e salvamento. Por exemplo, em abril de 2021, a Inertial Labs anunciou que desenvolveu a próxima geração de sistemas auxiliados por GPS, como INS-DH-OEM, IMU-NAV-100 e INS-U. Esses INS são projetados para plataformas aéreas, como UAVs.

Principais desenvolvimentos e adoção de robôs industriais para impulsionar o mercado de unidades de medição inercial nos EUA

Uma unidade de medição inercial pode verificar a posição e as informações de movimento de um robô. Também pode comandar e controlar o robô remotamente. Os robôs estão cada vez mais programados para realizar atividades perigosas ou repetitivas com alta exatidão e precisão. Robôs industriais são usados ​​em uma ampla gama de setores e aplicações.

• Por exemplo, em março de 2023, a Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) concedeu à Machina Labs 1,6 milhões de dólares para avançar e acelerar o desenvolvimento da sua tecnologia robótica para o fabrico de ferramentas metálicas para a produção de compósitos de alta taxa.


• Em fevereiro de 2023, a Oceaneers International, Inc. anunciou que tinha um contrato com um fabricante líder internacional de empilhadeiras para fornecer a Oceaneers Mobile Robotics, Inc. A OMR ganhou o contrato para entregar 85 empilhadeiras autônomas de contrapeso MaxMove CB D 2000.


• Em maio de 2023, a Hesai Technology (HSAI) anunciou um acordo de parceria tecnológica plurianual para LiDAR sensores com a Inertial Labs, líder global em sistemas de navegação robótica móvel e IMUs. A Inertial Labs selecionou os sensores da Hesai para fornecer capacidades de percepção e navegação para seus sistemas de navegação para sistemas robóticos autônomos marinhos, terrestres e aéreos.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Erros de calibração podem representar um grande desafio para o crescimento do mercado IMU e INS

Um Sistema de Navegação Inercial utiliza a saída de uma Unidade de Medição Inercial, combinando informações sobre aceleração e rotação com informações iniciais sobre posição, velocidade e atitude. Em seguida, ele fornece uma solução de navegação a cada nova medição.

As informações de movimento da IMU são enviadas ao Sistema de Navegação Inercial. A combinação dos dados IMU com dados GNSS fornece posição, velocidade e atitude. Os dados da IMU podem ser integrados ao longo do tempo. Como resultado, quaisquer erros de medição aumentam com o tempo. Os erros de polarização na medição, se não forem eliminados dos dados de medição, são integrados duas vezes como parte da mecanização.

Uma tendência constante de aceleração é convertida em um erro linear de velocidade e posição quadrática. Esses erros têm um impacto significativo na navegação. Um giroscópio ou acelerômetro pode mudar sua polarização com base na forma como o sensor percebe a aceleração. Este é um erro comum em Sistemas Microeletromecânicos (MEMS).

Um filtro INS convergente e bem projetado estima e remove erros das medições IMU, levando a maior precisão de atitude e maior estabilidade da solução durante períodos de GNSS deficiente.

Em maio de 2020, a Micron Digital anunciou que desenvolveu uma IMU que elimina o desvio, tornando-a a primeira desse tipo em todo o mundo. ROMOS emite informações de orientação e posição sem desvios em milímetros diretamente para o dispositivo/processador host. Ao contrário dos IMUs tradicionais que dependem de sinais de referência externos, como GPS, o ROMOS não requer sinais externos adicionais para compensar o erro de desvio. Os dados de posição são produzidos em alta velocidade por sensores inerciais internos baseados em MEMS diretamente para a aplicação host para uso direto.

SEGMENTAÇÃO

Por análise de componentes

O segmento de sistemas de navegação inercial manteve a maior participação de mercado devido ao aumento do número de aplicações em vários setores

Por componente, o segmento é dividido em acelerômetro, giroscópio, magnetômetro e sistema de navegação inercial. O segmento de sistemas de navegação inercial detém a posição dominante no mercado e também é projetado para ser o segmento de crescimento mais rápido. À medida que aumenta o uso de veículos autônomos, aumenta também a demanda por INS de baixo peso, tamanho pequeno e alto desempenho. Além disso, espera-se que o IMU e o Sistema de Navegação Inercial cresçam devido à crescente adoção do sistema de classificação de navegação de próxima geração baseado na tecnologia MEMS, que melhora a precisão do sistema de navegação. As aplicações do INS em UAVs, veículos militares, aeronaves e outros também impulsionam o crescimento do segmento.

Estima-se que o segmento de acelerômetros cresça significativamente devido ao aumento das aplicações em UAVs, robôs industriais, carros autônomos e outros. As medições feitas pelo acelerômetro são alimentadas pelos sistemas IMU e Sistema de Navegação Inercial para navegação precisa e automatizada dessas plataformas.

Para saber como o nosso relatório pode ajudar a agilizar o seu negócio, Fale com o Analista

Por análise de tecnologia

MEMS domina devido ao aumento da demanda por aplicações automotivas e dispositivos inteligentes

Pela tecnologia, o mercado é segmentado em giroscópio mecânico, giroscópio laser de anel, giroscópio de fibra óptica, MEMS, giroscópio ressonador hemisférico (HRG), entre outros. O segmento MEMS é dominante e deverá ser o que mais cresce durante o período de previsão. A integração de sensores MEMS no sistema de navegação devido à maior precisão e ao sistema leve impulsiona o mercado.

Espera-se que o segmento de giroscópios de fibra óptica se expanda a uma taxa moderada nos próximos anos. O crescimento deste segmento é impulsionado pelo uso crescente de sensores de fibra óptica em aplicações em barcos a motor, carros de corrida e robótica.

O segmento de giroscópio mecânico é usado principalmente em sistemas de controle de voo, como navegação interior e sistemas de posicionamento aéreo e relativo (AHRS). Espera-se que a demanda por giroscópios mecânicos aumente nos próximos anos devido ao aumento no número de aeronaves entregues.

Por análise de plataforma

O aumento do foco em tecnologias terrestres para navegação levou ao aumento da adoção de unidades de medição inercial para aplicações terrestres

Por plataforma, o segmento é dividido em aéreo, terrestre, marítimo e espacial. O segmento terrestre detém a posição dominante na participação de mercado da IMU e do Sistema de Navegação Inercial dos EUA e é projetado para ser o segmento de crescimento mais rápido. Para o segmento terrestre, sensores inerciais são usados ​​para aplicações terrestres, como automotiva, wearable inteligente, serviços médicos e outras aplicações.

Espera-se que o segmento aerotransportado cresça devido à crescente procura global de viagens aéreas e aos gastos militares em capacidades relacionadas com o espaço. Espera-se que o segmento de plataformas aéreas seja o segmento de rápido crescimento durante o período de estudo. O crescimento deste segmento se deve à crescente demanda por UAVs em diversos países.

Por análise do usuário final

Devido à alta demanda de frotas de UAV e aeronaves, o domínio aeroespacial e de defesa detém a maior participação de mercado

Por usuário final, o mercado é dividido em aeroespacial e defesa, eletrônicos de consumo , marítimo/naval, automotivo e outros. O segmento aeroespacial e de defesa detém a maior participação de mercado em 2022. Os dispositivos aeronáuticos desempenham um papel importante no controle, orientação de navegação e estabilidade de veículos aéreos não tripulados (UAVs) e aeronaves. O setor aeroespacial está crescendo rapidamente devido à crescente demanda por veículos aéreos não tripulados e ao aumento das frotas de aeronaves.

A projeção é que o segmento automotivo registre o maior CAGR nos próximos anos. A crescente procura por carros autónomos tem contribuído para o crescimento deste segmento. Os EUA são um dos maiores fabricantes e fornecedores mundiais de veículos robóticos. Além disso, a crescente utilização de ROVs nos setores comercial e militar também contribuirá para o crescimento do segmento marítimo/naval.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Grandes empresas focam em sensores tecnológicos avançados IMU e INS para solidificar o portfólio de produtos

Alguns dos fabricantes proeminentes no mercado dos EUA incluem General Electric Company, Gladiator Technologies, Honeywell International Inc., L3 Harris e Northrop Grumman Corporation, entre outros. Os principais intervenientes estão a concentrar-se no desenvolvimento de soluções tecnológicas, que possam permitir sistemas de orientação precisos, especialmente para UAV, satélites e carros autónomos.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• General Electric Company (EUA)


• Tecnologias de Gladiadores (NÓS.)


• Honeywell Internacional Inc. (NÓS.)


• L3 Harris Technologies (EUA)


• Corporação Northrop Grumman (NÓS.)


• Parker Hannifin Corporação (NÓS.)


• Raytheon Technologies Corporation (EUA)


• Teledyne Technologies Incorporated (EUA)


• (EUA)


• VectorNav Technologies LLC. (NÓS.)


• Corporação EMCORE (EUA)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Julho de 2023 - A Inertial Labs, fornecedora líder de soluções avançadas de navegação, compensação de movimento e sensoriamento remoto, alcançou um marco significativo ao garantir um cobiçado contrato de cronograma de premiação múltipla (MAS) da Administração de Serviços Gerais (GSA). Este contrato reforça ainda mais a posição da empresa como fornecedora de tecnologia confiável e inovadora para agências governamentais para soluções de navegação negada GNSS.


• Junho de 2023 - A Avnet celebrou um acordo de distribuição com a ACEINNA, uma empresa líder em soluções de detecção baseadas em MEMS com foco no desenvolvimento de unidades de medição inercial inovadoras e tecnologias de detecção atuais. O acordo permite à Avnet vender produtos ACEINNA globalmente.


• Maio de 2023 - A Gladiator Technologies recebeu um contrato plurianual em apoio ao Programa Rolling Airframe Missile (RAM). Desenvolvida em cooperação transatlântica pela Alemanha e pelos EUA, Gladiator Technologies, a unidade de medição inercial “LandMark” foi selecionada para a atualização do Bloco 2B de próxima geração do RAM e será fornecida para apoiar a produção de taxa total a partir de 2023.


• Maio de 2023 - A Exail recebeu um contrato de US$ 2,2 milhões da Guarda Costeira dos EUA (USCG) para substituir sistemas obsoletos de girobússola em navios da classe Keeper (WLM Keeper Class Buoy Tenders de 175 pés). O contrato inclui sistemas de navegação compreendendo girobússolas Octans e sistemas de distribuição de dados de navegação Netans (NDDS). Esta atualização fornecerá aos USCG Keeper Class Buoy Tenders recursos de navegação mais precisos e confiáveis.


• Maio de 2023 - O Comando de Sistemas de Abastecimento Naval em Mechanicsburg anunciou um contrato de US$ 12 milhões com a Honeywell International para fornecer giroscópios de anel laser para o sistema de navegação inercial AN/WSN-7. O AN/WSN-7 é um sistema de navegação inercial giroscópio a laser de anel independente que detecta movimentos, posição, velocidade, atitude, rumo e taxas do navio em formatos digitais e analógicos.

COBERTURA DO RELATÓRIO

An Infographic Representation of U.S. IMU and Inertial Navigation System (INS) Market

View Full Infographic

Para obter informações sobre vários segmentos, partilhe as suas dúvidas conosco

O relatório de pesquisa de mercado oferece uma análise aprofundada do setor e concentra-se em fatores-chave, como principais fabricantes, categorias de produtos e aplicações comuns de seus serviços. O relatório também identifica as principais tendências no mercado dos EUA e oferece insights sobre as tendências do mercado. Além disso, o relatório inclui muitos outros fatores que influenciaram as perspectivas de crescimento do mercado nos últimos anos.

Escopo e segmentação do relatório