慣性導(dǎo)航IMU

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-09-30

采用MEMS制成的IMU傳感器,尺寸通常為20微米至1mm,由于其物理尺寸小型化、價(jià)格低、節(jié)能性,在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)不同的使用場(chǎng)景,對(duì)IMU的精度有不同的要求,精度高,也意味著成本高。 IMU的精度、價(jià)格和使用場(chǎng)景: 低精度IMU:應(yīng)用在普通的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品中,這種低精度的IMU十分廉價(jià),普遍應(yīng)用于手機(jī)、運(yùn)動(dòng)手表中,常用于記錄行走的步數(shù)。 中精度IMU:應(yīng)用于無人駕駛中,價(jià)格從幾百塊到幾萬塊不等,取決于此無人駕駛汽車對(duì)定位精度的要求。 高精度IMU:應(yīng)用于導(dǎo)彈或航天飛機(jī)。就以導(dǎo)彈為例,從導(dǎo)彈發(fā)射到擊中目標(biāo),宇航級(jí)的IMU可以達(dá)到極高精度的推算,誤差甚至可以小于一米。無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航,期待為您服務(wù)!慣性導(dǎo)航IMU

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我國(guó)的慣導(dǎo)技術(shù)近年來已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,液浮陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)諧陀螺四軸平臺(tái)系統(tǒng)已相繼應(yīng)用于長(zhǎng)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、宇宙飛船等。如漂移率0.01°~0.02°/h 的新型激光陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)在新型戰(zhàn)機(jī)上試飛,漂移率0.05°/h 以下的光纖陀螺、捷聯(lián)慣導(dǎo)在艦艇、潛艇上的應(yīng)用,以及小型化撓性捷聯(lián)慣導(dǎo)在各類導(dǎo)彈制導(dǎo)武器上的應(yīng)用,都極大的改善了我軍裝備的性能。慣性導(dǎo)航IMU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!

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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(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的臺(tái)體相對(duì)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(jì)算機(jī)加以補(bǔ)償。這種系統(tǒng)多用于運(yùn)載火箭的主動(dòng)段和一些航天器上。 本地水平平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)是臺(tái)體上的兩個(gè)加速度計(jì)輸入軸所構(gòu)成的基準(zhǔn)平面能夠始終跟蹤飛行器所在點(diǎn)的水平面(利用加速度計(jì)與陀螺儀組成舒拉回路來保證),因此加速度計(jì)不受重力加速度的影響。這種系統(tǒng)多用于沿地球表面作等速運(yùn)動(dòng)的飛行器(如飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈等)。在平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中,框架能隔離飛行器的角振動(dòng),儀表工作條件較好。平臺(tái)能直接建立導(dǎo)航坐標(biāo)系,計(jì)算量小,容易補(bǔ)償和修正儀表的輸出,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸大。

陀螺儀:測(cè)量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測(cè)量線性加速度,但它們不能測(cè)量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測(cè)量關(guān)于三個(gè)軸的角速度:俯仰(x軸)、滾動(dòng)(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(jì)結(jié)合來測(cè)量角位置。陀螺儀由于溫度變化、摩擦力、不穩(wěn)定力矩等因素,會(huì)產(chǎn)生漂移誤差,而隨時(shí)間累積,漂移誤差無限增長(zhǎng),也就是所謂溫漂和零漂。 磁力計(jì):磁力計(jì),顧名思義,用來測(cè)量磁場(chǎng)。它可以通過測(cè)量傳感器所在空間點(diǎn)的空氣磁通量密度來探測(cè)地球磁場(chǎng)的波動(dòng)。通過這些波動(dòng),它找到了指向地球磁北的矢量。這可以與加速度計(jì)和陀螺儀數(shù)據(jù)結(jié)合來確定凌思航向。磁力計(jì)可能因?yàn)榄h(huán)境中存在的電源線和鋼結(jié)構(gòu),導(dǎo)致磁場(chǎng)產(chǎn)生畸變。慣性導(dǎo)航,就選無錫凌思科技有限公司,讓您滿意,歡迎您的來電哦!

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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是一家專業(yè)提供慣性導(dǎo)航的公司,有需求可以來電購(gòu)買慣性導(dǎo)航!慣性導(dǎo)航IMU

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VR設(shè)備 VR頭戴式設(shè)備主要使用這些IMU傳感器來跟蹤你的頭部位置,以改變它發(fā)出的視頻信號(hào)。例如,當(dāng)你向上看時(shí),你的頭部實(shí)際上是繞X軸旋轉(zhuǎn)的,這將被放置在你的虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)中的IMU傳感器的陀螺儀感應(yīng)到,這反過來將給予你提供天空的視頻反饋。當(dāng)你向下看的時(shí)候,你向相反的方向旋轉(zhuǎn)你的頭,你就能看到地面。 無人機(jī) IMU傳感器的另一個(gè)應(yīng)用是跟蹤無人機(jī)、直升機(jī)和飛機(jī)的方向和航向。 通常,這些解決方案使用IMU傳感器沿著電子羅盤(又稱磁力計(jì))的組合。該組合的技術(shù)名稱為AHRS傳感器。(姿態(tài)和航向基準(zhǔn)系統(tǒng)) 基本上,加速度計(jì)告訴我們無人機(jī)相對(duì)于地面的角度,陀螺儀使用這些數(shù)據(jù)作為參考,并計(jì)算無人機(jī)飛行時(shí)的俯仰、偏航和滾動(dòng),磁力計(jì)告訴我們無人機(jī)相對(duì)于地球磁場(chǎng)的方向,這樣我們就可以在地圖上跟蹤它!慣性導(dǎo)航IMU