傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高,結構復雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來,現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。 現(xiàn)代光纖陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體方位的儀器,它是現(xiàn)代航空,航海,...
航天及空間方面的應用 在航天和空間應用方面一般都采用高精度的干涉型光纖陀螺。IFOG為主要慣性元件的捷聯(lián)慣導系統(tǒng),可為飛機提供三維角速度、位置以及攻角和側滑角,實現(xiàn)火箭升空發(fā)射的跟蹤和測定,也可用于空間飛行器穩(wěn)定、攝影/測繪、姿態(tài)測量控制、運動補償、EO/FL...
我國的慣導技術近年來已經(jīng)取得了長足進步,液浮陀螺平臺慣性導航系統(tǒng)、動力調(diào)諧陀螺四軸平臺系統(tǒng)已相繼應用于長征系列運載火箭。其他各類小型化捷聯(lián)慣導、光纖陀螺慣導、 激光陀螺慣導以及匹配GPS修正的慣導裝置等也已經(jīng)大量應用于戰(zhàn)術制導武器、飛機、艦艇、運載火箭、宇宙飛...
智能手環(huán) 當我們走路或跑步時,我們創(chuàng)造了一些加速模式,當我們的腳接觸地面時,我們減速或慢下來,當我們的腳離開地面時,我們加速。由于這些行走和奔跑對我們來說是自然的,我們只是從來沒有注意到這個微小的加速度。 智能手環(huán)里也包含了IMU傳感器,它能夠感應到這種微小的...
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)的補充。 目前,該局聯(lián)合美國密歇根大學的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴衛(wèi)星的新型導航系統(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的慣性導航實現(xiàn)原理基于牛頓凌思定律和旋轉(zhuǎn)動力學原理,通過對物體的運動慣性進行測量與處理,計算出物體在空間中的加速度、方向和角速度等物理量,再通過數(shù)據(jù)處理和運算,得出精確的位置和運動信息。需要注意的是,IMU慣性導航的精確度和穩(wěn)定性會受到物資的漂移、噪聲、...
由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時量,而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的,需要角速度與時間積分計算角度,由此得到的角度變化量與初始角度相加,就得到目標角度,其中積分時間Dt越小,輸出角度就越精確,但陀螺儀的原理決定了它的測量基準是自身,并沒有系統(tǒng)外的參照物,加上D...
IMU的慣性導航實現(xiàn)原理基于牛頓凌思定律和旋轉(zhuǎn)動力學原理,通過對物體的運動慣性進行測量與處理,計算出物體在空間中的加速度、方向和角速度等物理量,再通過數(shù)據(jù)處理和運算,得出精確的位置和運動信息。需要注意的是,IMU慣性導航的精確度和穩(wěn)定性會受到物資的漂移、噪聲、...
零漂或零偏穩(wěn)定性(Bias Stability) 是衡量陀螺儀精度的重要指標之一。 表示當輸入角速率為零時,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)輸出量的標準偏差相應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...
光纖陀螺儀是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件, 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的不同,決定了敏感元件的角位移。 光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機械陀螺儀相比,優(yōu)點是全固態(tài),沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件,壽命長,動態(tài)范圍大,瞬時啟動,結構簡單,尺寸小,...
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...
根據(jù)應用場景和精度要求不同,可以將慣性導航所需陀螺儀分為戰(zhàn)略級、導航級、戰(zhàn)術級和消費級。其中,激光陀螺、光纖陀螺和半球諧振陀螺主要應用于戰(zhàn)術級、導航級與戰(zhàn)略級場景,MEMS陀螺主要應用于消費級場景。 光纖陀螺(FOG)基于與激光陀螺相同的基本原理——Sagna...
光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不使用是科學家熱心于此,許多大公司出于對其市場前景的看好,也紛紛加入到研究開發(fā)的行列中來。由于光纖陀螺在機動載體和凌思領域的應用甚為理想,因此各國的軍方都投入了巨大的財力和精力。 目前一些發(fā)達國家如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺...
隨著科技的不斷進步,光纖陀螺儀的性能將不斷提升,應用領域也將進一步拓展。未來,光纖陀螺儀有望在更多領域發(fā)揮重要作用,如智能穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等。同時,隨著光纖陀螺儀技術的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,其成本也將逐漸降低,使得更多領域能夠享受到高精度導航技術的紅利。 ...
長期以來,特種光纖及慣性導航系統(tǒng)部件屬于有名工業(yè)重要基礎元器件,在迫切的進口替代需求驅(qū)動下,重要和相關企業(yè)都高度重視慣性導航產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)。國家相關部門出臺的一系列法規(guī)和政策文件為有名科技工業(yè)以及慣性導航相關產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境支持。 ...
光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不使用是科學家熱心于此,許多大公司出于對其市場前景的看好,也紛紛加入到研究開發(fā)的行列中來。由于光纖陀螺在機動載體和凌思領域的應用甚為理想,因此各國的軍方都投入了巨大的財力和精力。 目前一些發(fā)達國家如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺...
傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高,結構復雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來,現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。 現(xiàn)代光纖陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體方位的儀器,它是現(xiàn)代航空,航海,...
在航空航天領域,高精度光纖陀螺儀發(fā)揮著舉足輕重的作用。由于其高精度、高可靠性和抗干擾能力強的特點,光纖陀螺儀被普遍應用于衛(wèi)星導航、導彈制導、飛機姿態(tài)控制、天線系統(tǒng)穩(wěn)定等關鍵任務中。光纖陀螺儀能夠提供準確的角速度信息,為飛行器的穩(wěn)定飛行和精確打擊提供有力保障。 ...
光纖陀螺是一種全固態(tài)的陀螺,主要優(yōu)點在于高可靠性、長壽命、快速啟動、耐沖擊和振動、對重力不敏感、大動態(tài)范圍等,這是傳統(tǒng)機電陀螺所無法比擬的。具體而言,與傳統(tǒng)的機電陀螺相比,光纖陀螺不使用機械轉(zhuǎn)動部件,所以靈敏度更高;與環(huán)形激光陀螺相比,不需要精密加工的光學腔、...
早期的慣性測量單元是機械式陀螺儀,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想,以及后來的激光陀螺儀...
MEMS加速度計是MEMS領域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展,MEMS加速度計的設計和加工技術已經(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造,當速度變化或者加速度達到足夠大時,它所受到的慣...
慣性導航(inertial navigation) 是通過測量載體的加速度,并自動進行積分運算,獲得飛行器瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術。組成慣性導航系統(tǒng)的設備都安裝在運載體內(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,是一種自主式導航系統(tǒng)。 慣性...
根據(jù)建立的坐標系不同,慣性導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)定平臺式慣性導航系統(tǒng)的臺體相對慣性空間穩(wěn)定,用以建立慣性坐標系。地球自轉(zhuǎn)、重力加速度等影響由計算機加以補償。這種系統(tǒng)多用于運載火箭的主動段和一些航天器上。 本地水平平臺式慣性導航系...
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,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84%、83%和88%,顯示出...
慣性測量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導,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相對于地垂線的加速度分量,角速度傳感器用來感受飛機的角度信息,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...
凌思科技成立于2017年,是一家專注于慣性導航的凌思高新企業(yè),公司集數(shù)據(jù)、軟件、服務于一體,是中國先進的傳感系統(tǒng)集成商。產(chǎn)品包括慣性測量單元 (IMU)、垂直陀螺 (VG)、姿態(tài)航向基準系統(tǒng) (AHRS)、組合導航系統(tǒng) (INS)。普遍應用于凌思、機器人、無人...
慣性導航系統(tǒng)有如下主要優(yōu)點.(1)由于它是不依賴于任何外部信息.也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng).故隱蔽性好且不受外界電磁干擾的影響;(2)可全天侯全球、全時間地工作于空中地球表面乃至水下.(3)能提供位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù),所產(chǎn)生的導航信息連續(xù)性好而且噪...
IMU零偏即IMU傳感器零偏,是指IMU器件在靜止狀態(tài)下仍然存在的輸出值,這個值是固定的,不會隨時間變化。在實際使用中,零偏可以通過一些方法進行補償,例如在初始啟動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...
在室內(nèi)環(huán)境中,由于GPS信號受限,IMU成為了重要的定位技術。研究團隊通過粒子濾波算法和多傳感器融合技術,探討了IMU和UWB測量數(shù)據(jù)的融合,展示了它們在室內(nèi)定位中的綜合潛力。IMU能夠捕捉精確的短期運動動態(tài),而UWB提供凌思定位,通過融合這些數(shù)據(jù)可以補償傳感...
從20世紀50年代的液浮陀螺儀到70年代的動力調(diào)諧陀螺儀;從80年代的環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀到90年代的振動陀螺儀以及研究報道較多的微機械電子系統(tǒng)陀螺儀相繼出現(xiàn),從而推動了慣性傳感器不斷向前發(fā)展。因此對慣性傳感器的研究一直是各國慣性技術領域的重點,各種新材...