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自20世紀80年代以來,對角速率敏感的MEMS陀螺儀角速度計受到越來越多的關注。根據性能指標,MEMS陀螺儀同樣可以分為三級:速率級、戰(zhàn)術級和慣性級。速率級陀螺儀可用于消費類電子產品、手機、數碼相機、游戲機和無線鼠標;戰(zhàn)術級陀螺儀適用于工業(yè)控制、智能汽車、火車、汽船等領域;慣性級陀螺儀可用于衛(wèi)星、航空航天的導航、制導和控制。 其工作原理是利用角動量守恒原理及科里奧效應測量運動物體的角速率。它主要是一個不停轉動的物體,它的轉軸指向不隨承載它的支架的旋轉而變化。 與加速度計工作原理相似,陀螺儀的上層活動金屬與下層金屬形成電容。當陀螺儀轉動時,他與下面電容板之間的距離機會發(fā)生變化,上下電容也就會因此而改變。電容的變化跟角速度成正比,由此我們可以測量當前的角速度。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導航,有需求可以來電購買慣性導航!深圳LINS688慣性導航廠家
慣性測量裝置IMU屬于捷聯式慣導,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轉換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲器X25650構成,A/D轉換器采用IMU各傳感器的模擬變量,轉換為數字信息后經過CPU計算后較后輸出飛機俯仰角度、傾斜角度與側滑角度,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,部品在剛開機時,圖像處理單元讀取E/EPROM內的線性曲線參數為后續(xù)角度計算提供初始信息。LINS-I500慣性導航廠家無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導航,歡迎新老客戶來電!
陀螺儀:測量瞬時旋轉角速度。雖然加速度計可以測量線性加速度,但它們不能測量扭轉或旋轉運動。而陀螺儀測量關于三個軸的角速度:俯仰(x軸)、滾動(y軸)和偏轉(z軸)。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內的方位。但陀螺儀沒有初始參考系(如重力),故需要與加速度計結合來測量角位置。陀螺儀由于溫度變化、摩擦力、不穩(wěn)定力矩等因素,會產生漂移誤差,而隨時間累積,漂移誤差無限增長,也就是所謂溫漂和零漂。 磁力計:磁力計,顧名思義,用來測量磁場。它可以通過測量傳感器所在空間點的空氣磁通量密度來探測地球磁場的波動。通過這些波動,它找到了指向地球磁北的矢量。這可以與加速度計和陀螺儀數據結合來確定凌思航向。磁力計可能因為環(huán)境中存在的電源線和鋼結構,導致磁場產生畸變。
在室內環(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測量數據的融合,展示了它們在室內定位中的綜合潛力。IMU能夠捕捉精確的短期運動動態(tài),而UWB提供凌思定位,通過融合這些數據可以補償傳感器類型的固有局限性,實現更精確的位置跟蹤。實驗評估顯示,IMU與UWB數據融合明顯提高了室內定位的準確度。 在室外環(huán)境中,GPS是一種常用的定位技術,但受天氣、建筑物等環(huán)境因素的影響,容易出現定位誤差。IMU雖然不受環(huán)境影響,但存在累積誤差問題。因此,將GPS和IMU融合使用可以充分利用兩者的優(yōu)點,彌補兩者的缺點,實現高精度定位與導航。融合技術基于濾波技術,如卡爾曼濾波(Kalman Filter),通過將GPS和IMU的定位信息進行融合處理,得到更準確的定位結果。 總結來說,IMU定位技術通過與其他定位技術的融合,如GPS和UWB,可以在不同環(huán)境中實現高精度的位置和姿態(tài)測量。這種融合不較提高了定位的準確性,還能有效克服單一技術帶來的局限性。無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導航,歡迎您的來電!
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。可以規(guī)定時間內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。 計算陀螺零偏穩(wěn)定性的方法是采集一段數據,去除趨勢項,計算均方差,來降低數據的噪聲和波動,那么顯然采樣時間越長,意味著平滑的數據長度長,得到的零偏穩(wěn)定性數值也就越好。也就是說相同精度下,采樣數據平滑時間越短代表性能越好。因此在評估精度時,采樣時間也是要考量的參數之一。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導航,期待您的光臨!青島LINS354慣性導航單元廠家
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MEMS加速度計是MEMS領域較早開始研究的傳感器之一。經過多年的發(fā)展,MEMS加速度計的設計和加工技術已經日趨成熟。 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,它所受到的慣性力超過固定或者支撐它的力,這時候它會移動,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。根據不同測量范圍,中間電容板懸臂構造的強度或者彈性系數可以設計得不同。還有如果要測量不同方向的加速度,這個MEMS的結構會有很大的不同。電容的變化會被另外一塊使用芯片轉化成電壓信號,有時還會把這個電壓信號放大。電壓信號在數字化后經過一個數字信號處理過程,在零點和靈敏度校正后輸出。深圳LINS688慣性導航廠家
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