慣性測(cè)量單元IMU工作原理是什么?戰(zhàn)術(shù)級(jí)慣性測(cè)量單元產(chǎn)品推薦!

一直以來(lái)，測(cè)試測(cè)量都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)慣性測(cè)量單元IMU的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、慣性測(cè)量單元IMU的工作原理

慣性測(cè)量單元是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。一般的，一個(gè)IMU包含了三個(gè)單軸的加速度計(jì)和三個(gè)單軸的陀螺，加速度計(jì)檢測(cè)物體在載體坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號(hào)，而陀螺檢測(cè)載體相對(duì)于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號(hào)，測(cè)量物體在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出物體的姿態(tài)。在導(dǎo)航中有著很重要的應(yīng)用價(jià)值。IMU大多用在需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)備，如汽車和機(jī)器人上。也被用在需要用姿態(tài)進(jìn)行精密位移推算的場(chǎng)合，如潛艇、飛機(jī)、導(dǎo)彈和航天器的慣性導(dǎo)航設(shè)備等。

慣性測(cè)量單元的原理和黑暗中走小碎步很相似。在黑暗中，由于自己對(duì)步長(zhǎng)的估計(jì)和實(shí)際走的距離存在誤差，走的步數(shù)越來(lái)越多時(shí)，自己估計(jì)的位置與實(shí)際的位置相差會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)。走第一步時(shí)，估計(jì)位置與實(shí)際位置還比較接近;但隨著步數(shù)增多，估計(jì)位置與實(shí)際位置的差別越來(lái)越大。根據(jù)此方法推廣到三維，就是慣性測(cè)量單元的原理。

學(xué)術(shù)上的表述是：以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量載體在慣性參考系的加速度，將它對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。

因此，通俗來(lái)講，慣性測(cè)量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導(dǎo)，該系統(tǒng)有三個(gè)加速度傳感器與三個(gè)角速度傳感器(陀螺)組成，加速度計(jì)用來(lái)感受相對(duì)于地垂線的加速度分量，速度傳感器用來(lái)感受角度信息。

值得注意的是，慣性測(cè)量單元提供的是一個(gè)相對(duì)的定位信息，它的作用是測(cè)量相對(duì)于起點(diǎn)物體所運(yùn)動(dòng)的路線，所以它并不能提供你所在的具體位置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，當(dāng)在某些GPS信號(hào)微弱的地方時(shí)，IMU就可以發(fā)揮它的作用，可以讓汽車?yán)^續(xù)獲得絕對(duì)位置的信息，不至于“迷路”。

二、SBG Systems戰(zhàn)術(shù)級(jí)慣性測(cè)量單元

那么，在這部分呢，我們主要來(lái)了解一款慣性測(cè)量單元新品——SBG Systems戰(zhàn)術(shù)級(jí)慣性測(cè)量單元Pulse-40。

SBG Systems推出其首款戰(zhàn)術(shù)級(jí)慣性測(cè)量單元(IMU)：Pulse-40，專為在惡劣條件下實(shí)現(xiàn)高性能運(yùn)動(dòng)感知而設(shè)計(jì)，但針對(duì)在所有條件下都需要精度和穩(wěn)定性的應(yīng)用進(jìn)行了小型化。

這款戰(zhàn)術(shù)級(jí)IMU的用例包括作戰(zhàn)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、機(jī)器人技術(shù)、激光雷達(dá)(LiDAR)、萬(wàn)向節(jié)、攝像頭和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)等。

Pulse-40 IMU提供六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)感知，在獨(dú)特的冗余設(shè)計(jì)中集成了三軸MEMS加速度計(jì)和三軸MEMS陀螺儀，可在縮小器件尺寸的同時(shí)將性能發(fā)揮到最大。

在性能規(guī)格方面，Pulse-40 IMU具有出色的陀螺儀和加速度計(jì)零偏不穩(wěn)定性，分別為0.8°/h和6μg，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間航位推算并保持出色的航向性能。Pulse-40 IMU中的MEMS傳感器具有極低的振動(dòng)校正誤差(VRE)，能夠承受高達(dá)10g(RMS)的高振動(dòng)環(huán)境。

嵌入式連續(xù)內(nèi)置測(cè)試可確保工作期間的數(shù)據(jù)可靠性，這是重要應(yīng)用的關(guān)鍵參數(shù)。Pulse-40 IMU無(wú)需定期維護(hù)，因?yàn)榘铀倮匣趦?nèi)的眾多認(rèn)證和測(cè)試確保傳感器行為隨時(shí)間保持穩(wěn)定。

憑借非常低的陀螺儀噪聲和零偏不穩(wěn)定性，Pulse-40 IMU的導(dǎo)航性能在GNSS受到干擾或無(wú)信號(hào)的情況下能夠發(fā)揮很好的效用。這款戰(zhàn)術(shù)級(jí)IMU無(wú)需出口許可證，也不用遵守國(guó)際武器貿(mào)易條例(ITAR)。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)慣性測(cè)量單元IMU的全部?jī)?nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!