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零偏不穩(wěn)定性（Bias Instability） IMU傳感器的零偏會隨著時間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會在低頻下被觀察到，而高頻的閃爍噪聲往往會被白噪聲所掩蓋。 由閃...

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計。MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。 其中MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個...

市面上的IMU，雖然采用多個慣導(dǎo)計算單元(磁力計、加速度計，陀螺儀)融合提升精度，但首先我們需要了解各測量單元存在的影響： 加速度計存在累積誤差，z軸由于重力加速度，無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值，解決方案：上電時靜置狀態(tài)，減去零...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級研究計劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

零漂或零偏穩(wěn)定性（Bias Stability） 是衡量陀螺儀精度的重要指標(biāo)之一。 表示當(dāng)輸入角速率為零時，衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值（零偏）的離散程度?？梢砸?guī)定時間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差相應(yīng)的等效輸入角速率表示，也可稱為零漂。單位為°/h，°/s。 計算陀螺零偏...

IMU 全稱Inertial Measurement Unit，中文叫慣性測量單元，是用來測量物體加速度、角速度、磁場，高度等的元器件。慣性測量元件包括多種傳感器，比如傾角儀、加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計等。而市面上一般IMU傳感器是由一種或多種慣性測量單...

傳感器還可能具有交叉靈敏度，很多時候需要對此進(jìn)行補(bǔ)償，即使無須補(bǔ)償，至少也需要加以了解。此外，慣性傳感器的性能指標(biāo)存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，這使得上述問題的解決更加困難。當(dāng)指定角速率傳感器要求時，多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計工程師主要關(guān)心的是陀螺儀穩(wěn)定性（隨時間發(fā)生的偏置估算）...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級研究計劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

根據(jù)建立的坐標(biāo)系不同，慣性導(dǎo)航模塊又分為空間穩(wěn)定和本地水平兩種工作方式。 空間穩(wěn)定平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的臺體相對慣性空間穩(wěn)定，用以建立慣性坐標(biāo)系。地球自轉(zhuǎn)、重力加速度等影響由計算機(jī)加以補(bǔ)償。這種系統(tǒng)多用于運(yùn)載火箭的主動段和一些航天器上。 本地水平平臺式慣性導(dǎo)航系...

在工業(yè)市場上，諸如震動分析、平臺校正、一般運(yùn)動控制之類的應(yīng)用都需要高集成度和高可靠度的解決方案，而且在許多情況下檢測元件是直接嵌入到現(xiàn)有設(shè)備中。此外，還必須提供足夠的控制、校準(zhǔn)和編程功能，使器件真正單獨(dú)自足。一些應(yīng)用范例包括： ● 機(jī)器自動化：通過提高位置檢測...

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式．即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測得的運(yùn)載體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置．因而可連續(xù)測出運(yùn)動體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計用來測量運(yùn)動體的...

光纖陀螺儀是已成為慣性測量和制導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域的主流儀表之一。光纖陀螺儀有多種結(jié)構(gòu)類型，當(dāng)前進(jìn)入工程化階段的主要是閉環(huán)保偏型光纖陀螺，它的重要敏感元件是保偏光纖環(huán)，其基本構(gòu)成包括保偏光纖及骨架。保偏光纖環(huán)采用四極\八極對稱繞法，并輔以特殊的密封膠填充，構(gòu)成全固態(tài)的光...

光纖陀螺的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成：光源、光傳感器和陀螺機(jī)構(gòu)。 光源是光纖陀螺的重要部分，用于發(fā)射光束，可以是半導(dǎo)體激光器、紅外線激光器、可見光激光器等，能夠提供強(qiáng)度足夠的光線，從而實現(xiàn)陀螺轉(zhuǎn)動的目的。 光傳感器是用于檢測光線反射和數(shù)據(jù)采集的傳感器，根據(jù)光線反射的...

傳感器還可能具有交叉靈敏度，很多時候需要對此進(jìn)行補(bǔ)償，即使無須補(bǔ)償，至少也需要加以了解。此外，慣性傳感器的性能指標(biāo)存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，這使得上述問題的解決更加困難。當(dāng)指定角速率傳感器要求時，多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計工程師主要關(guān)心的是陀螺儀穩(wěn)定性（隨時間發(fā)生的偏置估算）...

慣性傳感器是對物理運(yùn)動做出反應(yīng)的器件，如線性位移或角度旋轉(zhuǎn)，并將這種反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號，通過電子電路進(jìn)行放大和處理。加速度計和陀螺儀是較常見的兩大類MEMS慣性傳感器。加速度計是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器；陀螺儀是能夠敏感運(yùn)動體相對于慣性空間的運(yùn)...

根據(jù)所用陀螺儀的不同，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分為速率型捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和位置型捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。 前者用速率陀螺儀，輸出瞬時平均角速度矢量信號；后者用自由陀螺儀，輸出角位移信號。 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)省去了平臺，所以結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護(hù)方便，但陀螺儀和加速度計直接裝...

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計。MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。 其中MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個...

從2010年起，美國凌思部高級研究計劃局開展了不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

IMU全球競爭格局方面來看，行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)顯示，全球主要由幾家國際大廠主導(dǎo)，包括德國的博世、法國的ST、日本的TDK、美國的霍尼韋爾和亞德諾等。 在MEMS加速度計、MEMS陀螺儀以及IMU市場，凌思大廠商的市場份額分別高達(dá)84%、83%和88%，顯示出...

慣性導(dǎo)航（inertial navigation） 是通過測量載體的加速度，并自動進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。 慣性...

早期的慣性測量單元是機(jī)械式陀螺儀，主要用于航海測量航向，后在二戰(zhàn)時，德國飛彈采用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計測試加速度，從而控制飛行姿態(tài)，爭取讓飛彈落到想去的地方，但那時的儀器精度較低。而后1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，以及后來的激光陀螺儀...

早期的慣性測量單元是機(jī)械式陀螺儀，主要用于航海測量航向，后在二戰(zhàn)時，德國飛彈采用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計測試加速度，從而控制飛行姿態(tài)，爭取讓飛彈落到想去的地方，但那時的儀器精度較低。而后1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，以及后來的激光陀螺儀...

自20世紀(jì)80年代以來，對角速率敏感的MEMS陀螺儀角速度計受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)性能指標(biāo)，MEMS陀螺儀同樣可以分為三級：速率級、戰(zhàn)術(shù)級和慣性級。速率級陀螺儀可用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)和無線鼠標(biāo)；戰(zhàn)術(shù)級陀螺儀適用于工業(yè)控制、智能汽車、火車...

慣性測量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導(dǎo)，該系統(tǒng)有三個加速度傳感器與三個角速度傳感器（陀螺）組成，加速度計用來感受飛機(jī)相對于地垂線的加速度分量，角速度傳感器用來感受飛機(jī)的角度信息，該子部件主要有兩個A/D轉(zhuǎn)換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲器X25650...

IMU標(biāo)定過程通常包括以下步驟： 產(chǎn)品良率檢測：確保IMU處于正常工作狀態(tài)。 內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定：建立誤差模型，包括零偏、尺度偏差和軸偏差的估計。 Allan方差分析：用于確定IMU標(biāo)定所需的靜止時間。 試驗數(shù)據(jù)采集：在靜止和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次循環(huán)以完成標(biāo)...

陀螺儀：測量瞬時旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計可以測量線性加速度，但它們不能測量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。而陀螺儀測量關(guān)于三個軸的角速度：俯仰（x軸）、滾動（y軸）和偏轉(zhuǎn)（z軸）。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)的方位。但陀螺儀沒有初始參考系（如重力），故需要與加速度計結(jié)合...

我國的慣導(dǎo)技術(shù)近年來已經(jīng)取得了長足進(jìn)步，液浮陀螺平臺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、動力調(diào)諧陀螺四軸平臺系統(tǒng)已相繼應(yīng)用于長征系列運(yùn)載火箭。其他各類小型化捷聯(lián)慣導(dǎo)、光纖陀螺慣導(dǎo)、 激光陀螺慣導(dǎo)以及匹配GPS修正的慣導(dǎo)裝置等也已經(jīng)大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)制導(dǎo)武器、飛機(jī)、艦艇、運(yùn)載火箭、宇宙飛...

智能手機(jī)和平板電腦 IMU在手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用很普遍，很多游戲如飛行游戲，體育類游戲，陀螺儀監(jiān)測游戲者手的位移，從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。而我再舉個簡單的例子，當(dāng)我們水平傾斜手機(jī)時，我們的智能手機(jī)會神奇地從縱向變成橫向。這就是我們手機(jī)里IMU中加速度計的功能...

市面上的IMU，雖然采用多個慣導(dǎo)計算單元(磁力計、加速度計，陀螺儀)融合提升精度，但首先我們需要了解各測量單元存在的影響： 加速度計存在累積誤差，z軸由于重力加速度，無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值，解決方案：上電時靜置狀態(tài)，減去零...

傾角儀：靜態(tài)性能好，精度高，無累積誤差，測量物體相對于地面垂直方向的傾角(1軸)，其輸出頻率低，實時性較差，而且輸出信號容易受噪聲污染。 加速度計：靜態(tài)性能好，精度高，更新頻率快，測量與慣性有關(guān)的加速度，包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度，然后對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可...