市面上的IMU,雖然采用多個慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì),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(jì)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(shí)靜置狀態(tài),減去零偏),并且受溫度影響。 磁力計(jì)可校準(zhǔn)z軸角度,但容易受磁場影響。 在選型時(shí)盡量選擇誤差較小的IMU,但難免由于成本,選擇檔次的消費(fèi)級IMU,而不同廠家的IMU質(zhì)量差異很大,誤差校準(zhǔn)方式各有不同,姿態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)確。故在使用時(shí)建議: 使用聯(lián)合磁力計(jì)的9軸方案,角度會更可靠,測量yaw角時(shí)與指南針相當(dāng)(凌思姿態(tài))。 使用過程中盡量保證環(huán)境中不受磁場干擾,包括鐵鈷鎳材質(zhì),以及環(huán)境中強(qiáng)電現(xiàn)象。(實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)磁場影響很大,角度完全不對)無錫凌思科技有限公司是一家專業(yè)提供慣性導(dǎo)航的公司,歡迎您的來電哦!廣州LINS-G202慣性導(dǎo)航傳感器
零偏不穩(wěn)定性(Bias Instability) IMU傳感器的零偏會隨著時(shí)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。 由閃爍噪聲引起的偏差波動通常被建模為隨機(jī)游走(random walk)。零偏不穩(wěn)定性測量描述了在固定條件(通常為恒溫)下,在指定的時(shí)間段內(nèi)傳感器的零偏發(fā)生的變化。他是一款陀螺儀傳感器或者IMU十分重要的指標(biāo)。Bias instability通常指定為 1σ 值,單位為°/h,對不太精確的傳感器也會采用°/s的單位。深圳LINS-I500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,有想法的可以來電購買慣性導(dǎo)航!
MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展,MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大,而且它是一種懸臂構(gòu)造,當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時(shí),它所受到的慣性力超過固定或者支撐它的力,這時(shí)候它會移動,它跟上下電容板之間的距離就會變化,上下電容就會因此變化。電容的變化跟加速度成正比。根據(jù)不同測量范圍,中間電容板懸臂構(gòu)造的強(qiáng)度或者彈性系數(shù)可以設(shè)計(jì)得不同。還有如果要測量不同方向的加速度,這個MEMS的結(jié)構(gòu)會有很大的不同。電容的變化會被另外一塊使用芯片轉(zhuǎn)化成電壓信號,有時(shí)還會把這個電壓信號放大。電壓信號在數(shù)字化后經(jīng)過一個數(shù)字信號處理過程,在零點(diǎn)和靈敏度校正后輸出。
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(shí),德國飛彈采用陀螺儀確定方向和角速度,用加速度計(jì)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(shí)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,使得陀螺儀靈敏度高,工作可靠,使得其在飛機(jī)、航天器和船舶的控制和導(dǎo)航上得到普遍的應(yīng)用。 但I(xiàn)MU推動極速發(fā)展的趨勢還是采用MEMS制程的傳感器,MEMS中文叫微機(jī)電系統(tǒng)( Micro-Electro-Mechanical System),借用微電子加工的方式把龐大的慣性測量單元做到幾微米甚至更小的尺寸,除此以外,還能借助微電子加工的優(yōu)勢獲得更低的功耗,更輕的重量,更好的量產(chǎn)性和一致性。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導(dǎo)航,有想法可以來我司參觀了解。
從2010年起,美國凌思部高級研究計(jì)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3個微米級的陀螺儀、加速器和原子鐘,它們共同構(gòu)成了一個不依賴外界信息的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。這名項(xiàng)目主管還稱,按計(jì)劃,這種新一代的導(dǎo)航系統(tǒng)將會首先被用于小口徑凌思制導(dǎo)、重點(diǎn)人員監(jiān)控,以及水下武器平臺等GPS應(yīng)用觸及不到的領(lǐng)域。無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航,歡迎您的來電!深圳LMG918慣性導(dǎo)航模組
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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(jì)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構(gòu)成,A/D轉(zhuǎn)換器采用IMU各傳感器的模擬變量,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息后經(jīng)過CPU計(jì)算后較后輸出飛機(jī)俯仰角度、傾斜角度與側(cè)滑角度,E/EPROM存儲器主要存儲了IMU各傳感器的線性曲線圖與IMU各傳感器的件號與序號,部品在剛開機(jī)時(shí),圖像處理單元讀取E/EPROM內(nèi)的線性曲線參數(shù)為后續(xù)角度計(jì)算提供初始信息。廣州LINS-G202慣性導(dǎo)航傳感器