由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時(shí)量,而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的,需要角速度與時(shí)間積分計(jì)算角度,由此得到的角度變化量與初始角度相加,就得到目標(biāo)角度,其中積分時(shí)間Dt越小,輸出角度就越精確,但陀螺儀的原理決定了它的測(cè)量基準(zhǔn)是自身,并沒有系統(tǒng)外的參照物,加上Dt是不可能無限小的,所以積分的累積誤差會(huì)隨著時(shí)間流逝迅速增加,較終導(dǎo)致輸出角度與實(shí)際不符,所以陀螺儀只能工作在相對(duì)較短的時(shí)間尺度內(nèi),單獨(dú)工作一段時(shí)間后,得到的數(shù)據(jù)就會(huì)偏差非常大,所以實(shí)際應(yīng)用中,都會(huì)把陀螺儀與其他定位系統(tǒng)相融合,不斷矯正。無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航,歡迎新老客戶來電!IMU500慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測(cè)量單元)是一種基于慣性原理的測(cè)量設(shè)備,它通過測(cè)量物體的加速度和角速度來計(jì)算物體的位置和姿態(tài)。 IMU定位技術(shù)主要依賴于積分計(jì)算,因此存在累積誤差的問題,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后定位誤差會(huì)逐漸增大。為了克服這些局限性,IMU常與其他定位技術(shù)結(jié)合使用,如GPS(Global Positioning System)和UWB(Ultra-Wideband),大多數(shù)組合導(dǎo)航系統(tǒng)以慣導(dǎo)系統(tǒng)為主,其原因主要是由于慣性導(dǎo)航能夠提供比較多的導(dǎo)航參數(shù),還能夠提供全姿態(tài)信息參數(shù),這是其他導(dǎo)航系統(tǒng)所不能比擬的。深圳LMG918慣性導(dǎo)航傳感器廠家無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航。
傾角儀:靜態(tài)性能好,精度高,無累積誤差,測(cè)量物體相對(duì)于地面垂直方向的傾角(1軸),其輸出頻率低,實(shí)時(shí)性較差,而且輸出信號(hào)容易受噪聲污染。 加速度計(jì):靜態(tài)性能好,精度高,更新頻率快,測(cè)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(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可以得到速度的估計(jì),再次積分可以得到位置的估計(jì)。加速度計(jì)通過三角函數(shù)運(yùn)算獲得傾角值,但由于積分產(chǎn)生的漂移誤差將隨時(shí)間累積而無限制地增長(zhǎng)導(dǎo)致積分后得到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
零偏不穩(wěn)定性根據(jù)具體測(cè)算方法分為兩種: a)我國(guó)的國(guó)軍標(biāo)定義的零偏不穩(wěn)定性:采集幾個(gè)小時(shí)的靜態(tài)數(shù)據(jù),每100秒求平均(以便抑制器件白噪聲的影響),然后統(tǒng)計(jì)這些平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。 b)Allan方差給出的零偏不穩(wěn)定性:采集足夠長(zhǎng)時(shí)間的靜態(tài)數(shù)據(jù)(一般大于10小時(shí),越高等級(jí)的器件所需時(shí)間越長(zhǎng)),畫Allan方差曲線,取其谷底值。 前者對(duì)慣導(dǎo)的實(shí)際表現(xiàn)有比較直接的影響,有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義;而后者則只是反映器件在極端理想條件下的性能極限,缺乏現(xiàn)實(shí)意義。從具體數(shù)值來看,前者也比后者大幾倍甚至高一個(gè)量級(jí)。 對(duì)陀螺儀而言;Bias instability通常指定為 1σ 值,單位為°/h,對(duì)不太精確的傳感器也會(huì)采用°/s的單位。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導(dǎo)航,有想法的可以來電購(gòu)買慣性導(dǎo)航!
慣性傳感器有多種類型。MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))傳感器是較完善的傳感器類型之一,已經(jīng)使眾多應(yīng)用受益。15年前,MEMS線性加速度傳感器(加速度計(jì))徹底革新了汽車安全氣囊系統(tǒng)。自此以后,從筆記本電腦硬盤保護(hù)到游戲控制器中更為直觀的用戶運(yùn)動(dòng)捕捉,各種獨(dú)特的功能和應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)諧振器陀螺儀的原理,MEMS結(jié)構(gòu)也可提供角速率檢測(cè)。兩個(gè)多晶硅檢測(cè)結(jié)構(gòu)各含一個(gè)“擾動(dòng)框架”,通過靜電將擾動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)到諧振狀態(tài),以產(chǎn)生必要的運(yùn)動(dòng),從而在旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生科氏力。在各框架的兩個(gè)外部極限處(與擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)正交)是可動(dòng)指,放在固定指之間,形成一個(gè)容性撿拾結(jié)構(gòu)來檢測(cè)科氏運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MEMS陀螺儀旋轉(zhuǎn)時(shí),可動(dòng)指的位置變化通過電容變化進(jìn)行檢測(cè),由此得到的信號(hào)送入一系列增益和解調(diào)級(jí),產(chǎn)生電速率信號(hào)輸出。某些情況下,該信號(hào)還會(huì)經(jīng)轉(zhuǎn)換,送入一個(gè)專有數(shù)字校準(zhǔn)電路。 傳感器內(nèi)核周圍的集成度和校準(zhǔn)由較終性能要求決定,但在許多情況下,可能需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校準(zhǔn),以便實(shí)現(xiàn)較高的性能水平和穩(wěn)定性。無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航,有想法的可以來電購(gòu)買慣性導(dǎo)航!深圳MMG200慣性導(dǎo)航
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IMU零偏即IMU傳感器零偏,是指IMU器件在靜止?fàn)顟B(tài)下仍然存在的輸出值,這個(gè)值是固定的,不會(huì)隨時(shí)間變化。在實(shí)際使用中,零偏可以通過一些方法進(jìn)行補(bǔ)償,例如在初始啟動(dòng)過程中利用幾秒鐘的靜態(tài)數(shù)據(jù)求平均即可扣掉大部分。 IMU零偏包括常值零偏、全溫零偏誤差、零偏重復(fù)性和零偏不穩(wěn)定性等類型。常值零偏是指IMU器件生產(chǎn)出來后就不變化的一個(gè)值,好的器件在出廠前會(huì)進(jìn)行標(biāo)定,而便宜的器件則需要用戶自行標(biāo)定。全溫零偏誤差是指陀螺零偏在其額定工作范圍內(nèi)相對(duì)于室溫零偏值的變化量,這種緩慢變化的零偏在跟GNSS組合導(dǎo)航中是可以被很快估計(jì)和補(bǔ)償?shù)?。零偏重?fù)性是指慣性器件不同次上電運(yùn)行時(shí)的零偏的不重復(fù)程度,遇到這種情況,應(yīng)該把器件進(jìn)行徹底老化,保證數(shù)據(jù)輸出的穩(wěn)定性。零偏不穩(wěn)定性反映器件上電穩(wěn)定后其零偏隨時(shí)間變化的情況,根據(jù)具體測(cè)算方法又分為兩種,一種是我國(guó)的國(guó)軍標(biāo)定義的零偏不穩(wěn)定性,另一種是Allan方差給出的零偏不穩(wěn)定性。IMU500慣性導(dǎo)航系統(tǒng)