0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

你知道IMU是什么吗?

jf_51414900 来源:jf_51414900 作者:jf_51414900 2023-07-14 13:45 次阅读

陀螺仪和加速度计是IMU的主要部件,其精度直接影响惯性系统的精度。在实际工作中,由于各种不可避免的干扰因素,陀螺仪和加速度计会产生误差。从初始对准开始,其导航误差随着时间的推移而增大,尤其是位置误差,这是惯性导航系统的主要缺点。因此,有必要利用外部信息实现组合导航,从而有效减少误差随时间积累的问题。为了提高可靠性,每个轴可以配备更多的传感器。一般来说,IMU应安装在被测物体的重心上。

一般来说,一个IMU包括三个单轴加速度计和三个单轴陀螺仪。加速度计检测物体在载体坐标系中独立三轴的加速度信号,陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此计算物体的姿态。它在航海中具有重要的应用价值。

IMU主要用于需要运动控制的设备,如汽车和机器人。它也用于需要精确的姿态位移估计的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备。

高精度稳定控制MEMS IMU

总结

采用三轴地磁解耦和三轴加速度计,受外力加速度影响较大。在运动/振动环境下,输出方向角误差较大。这种磁场传感器有缺点。它的绝对参考点是地磁场的磁力线。地磁的特点是用途广泛,但强度较低,约为高斯的十分之一,很容易受到其他磁体的干扰。如果结合z轴陀螺仪的瞬时角度,可以使系统数据更加稳定。加速度是按重力方向测量的。在没有外力加速度的情况下,能准确输出滚/俯仰两轴姿态角,且该角度不会有累积误差,在较长的时间尺度下是准确的。但是,加速度传感器在测量角度方面的缺点是,加速度传感器实际上是采用MEMS技术来检测惯性力引起的微小变形,而惯性力在本质上与重力相同,因此加速度传感器不会区分重力加速度和外力加速度。当系统在三维空间中变速时,其输出是不正确的。

陀螺仪的输出角速度是一个瞬时量,不能直接用于姿态平衡。计算角度需要角速度和时间积分。将得到的角度变化量与初始角度相加,得到目标角度。积分时间DT越小,输出角度越精确。但是陀螺仪的工作原理决定了它的测量基准是自身,在系统之外没有绝对的参考。另外,DT不能无限小,所以积分的累积误差会随着时间的推移迅速增大,导致输出角度与实际不一致,所以陀螺仪只能在较短的时间尺度内工作。

因此,在没有其他参考的基础上,为了获得更真实的姿态角,我们应该利用加权算法扬长避短,结合两者的优点,摒弃各自的缺点,设计一种算法,在短时间尺度上增加陀螺仪的权重,在较长时间尺度上增加速度权重,使系统输出角度接近真实值。

IMU工作原理

IMU是一种捷联惯性导航系统。该系统由三个加速度传感器和三个角速度传感器(陀螺仪)组成。加速度计用于感知飞行器相对于地面垂直线的加速度分量,速度传感器用于感知飞行器的角度信息。该子器件主要由两个a/d转换器ad7716b和64K e/eprom存储器X25650组成。a/d转换器利用IMU各传感器的模拟变量,将其转换为数字信息,经CPU计算后输出飞机俯仰角、倾斜角和侧滑角。e/eprom存储器主要存储各IMU传感器的线性曲线图和各IMU传感器的零件号和序列号。当零件刚启动时,图像处理单元读取e/eprom中的线性曲线参数,为后续角度计算提供初始信息。艾瑞科提供FOG IMU和MEMS IMU解决方案,如果您感兴趣,请随时与我们联系。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 机器人
    +关注

    关注

    210

    文章

    28191

    浏览量

    206500
  • 陀螺仪
    +关注

    关注

    44

    文章

    777

    浏览量

    98569
  • IMU
    IMU
    +关注

    关注

    6

    文章

    298

    浏览量

    45673
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    知道影响贴片电感发热的因素有哪些吗?

    知道影响贴片电感发热的因素有哪些吗?
    的头像 发表于 08-17 14:24 373次阅读
    <b class='flag-5'>你</b><b class='flag-5'>知道</b>影响贴片电感发热的因素有哪些吗?

    知道贴片电感故障时可能出现的症状吗?

    知道贴片电感故障时可能出现的症状吗?
    的头像 发表于 08-17 14:20 299次阅读
    <b class='flag-5'>你</b><b class='flag-5'>知道</b>贴片电感故障时可能出现的症状吗?

    知道共模电感用错了会有什么影响吗

    电子发烧友网站提供《知道共模电感用错了会有什么影响吗.docx》资料免费下载
    发表于 07-30 10:42 0次下载

    IMU中的misaligment误差是如何区分Axis to axis与Axis to frame误差的?

    大家好,想咨询一下,IMU中的misaligment误差是如何区分Axis to axis与Axis to frame误差的? 您好,我想询问一下IMU中的错位误差如何区分轴到轴和轴到帧误差?
    发表于 05-29 07:51

    爱普生(EPSON)开发新IMU产品M-G370PDS改善姿态和震动控制

    相应地,对提供更高精度的IMU的需求正在上升,这对于姿态控制和噪声性能至关重要。爱普生正是再这种对于高精度IMU的需求之下,开发新IMU产品M-G370PDS改善姿态和震动控制,来填补IMU
    的头像 发表于 03-21 10:11 1218次阅读
    爱普生(EPSON)开发新<b class='flag-5'>IMU</b>产品M-G370PDS改善姿态和震动控制

    知道激光钻孔技术有多牛吗?看完这篇文章就明白了

    知道激光钻孔技术有多牛吗?看完这篇文章就明白了
    的头像 发表于 02-29 17:09 866次阅读

    M-G370PDF1(IMU

    一般描述 M-G370PDF1是一个小的形状因子惯性测量单元(IMU),具有6个自由度:三轴角速率和线性加速度,并提供了高稳定性和高精度的测量能力与使用高精度补偿技术。各种校准参数被存储在IMU
    发表于 01-11 17:00 0次下载

    导远IMU5104成为首个获得ISO 26262功能安全认证的车载IMU模组产品

    12月27日,导远电子获得DEKRA德凯颁发,国内首张高精度定位IMU模组ISO 26262 ASIL B功能安全产品认证证书,标志着导远IMU5104成为首个获得ISO 26262功能安全认证的车载IMU模组产品。
    的头像 发表于 12-27 17:07 851次阅读

    揭秘pcb是什么物质:知道的“化学战士”

    揭秘pcb是什么物质:知道的“化学战士”
    的头像 发表于 12-14 10:27 971次阅读

    运算放大器的种类都有哪些?知道吗?

    运算放大器的种类都有哪些?知道吗?
    的头像 发表于 12-13 15:14 741次阅读
    运算放大器的种类都有哪些?<b class='flag-5'>你</b><b class='flag-5'>知道</b>吗?

    5大高精密多层pcb的特点知道

    5大高精密多层pcb的特点知道
    的头像 发表于 12-08 16:10 862次阅读

    电阻的秘密——必须知道的电阻参数

    电阻的秘密——必须知道的电阻参数
    的头像 发表于 12-06 14:31 820次阅读
    电阻的秘密——<b class='flag-5'>你</b>必须<b class='flag-5'>知道</b>的电阻参数

    知道pcb电路板怎么删除覆铜吗?

    知道pcb电路板怎么删除覆铜吗?
    的头像 发表于 11-30 16:33 1935次阅读

    知道smt排阻有无方向性吗?

    知道smt排阻有无方向性吗?
    的头像 发表于 11-28 15:23 1287次阅读

    MEMS惯性测量单元(IMU)SCHA634产品分析

    村田MEMS惯性测量单元(IMU)SCHA634产品分析
    的头像 发表于 11-27 16:27 1052次阅读
    MEMS惯性测量单元(<b class='flag-5'>IMU</b>)SCHA634产品分析