市面上的IMU,虽然采用多个惯导计算单元(磁力计、加速度计,陀螺仪)融合提升精度,但首先我们需要了解各测量单元存在的影响: 加速度计存在累积误差,z轴由于重力加速度,无法获取z轴旋转角。 陀螺仪存在零点漂移(初始状态传感器有值,解决方案:上电时静置状态,减去零偏),并且受温度影响。 磁力计可校准z轴角度,但容易受磁场影响。 在选型时尽量选择误差较小的IMU,但难免由于成本,选择档次的消费级IMU,而不同厂家的IMU质量差异很大,误差校准方式各有不同,姿态估计不准确。故在使用时建议: 使用联合磁力计的9轴方案,角度会更可靠,测量yaw角时与指南针相当(凌思姿态)。 使用过程中尽量保证环境中不受磁场干扰,包括铁钴镍材质,以及环境中强电现象。(实验中发现磁场影响很大,角度完全不对)无锡凌思科技有限公司是一家专业提供惯性导航的公司,有想法的可以来电购买惯性导航!青岛LINS-I500惯性导航IMU
自20世纪80年代以来,对角速率敏感的MEMS陀螺仪角速度计受到越来越多的关注。根据性能指标,MEMS陀螺仪同样可以分为三级:速率级、战术级和惯性级。速率级陀螺仪可用于消费类电子产品、手机、数码相机、游戏机和无线鼠标;战术级陀螺仪适用于工业控制、智能汽车、火车、汽船等领域;惯性级陀螺仪可用于卫星、航空航天的导航、制导和控制。 其工作原理是利用角动量守恒原理及科里奥效应测量运动物体的角速率。它主要是一个不停转动的物体,它的转轴指向不随承载它的支架的旋转而变化。 与加速度计工作原理相似,陀螺仪的上层活动金属与下层金属形成电容。当陀螺仪转动时,他与下面电容板之间的距离机会发生变化,上下电容也就会因此而改变。电容的变化跟角速度成正比,由此我们可以测量当前的角速度。广州LINS354惯性导航传感器价格无锡凌思科技有限公司是一家专业提供惯性导航的公司,有需求可以来电购买惯性导航!
IMU零偏即IMU传感器零偏,是指IMU器件在静止状态下仍然存在的输出值,这个值是固定的,不会随时间变化。在实际使用中,零偏可以通过一些方法进行补偿,例如在初始启动过程中利用几秒钟的静态数据求平均即可扣掉大部分。 IMU零偏包括常值零偏、全温零偏误差、零偏重复性和零偏不稳定性等类型。常值零偏是指IMU器件生产出来后就不变化的一个值,好的器件在出厂前会进行标定,而便宜的器件则需要用户自行标定。全温零偏误差是指陀螺零偏在其额定工作范围内相对于室温零偏值的变化量,这种缓慢变化的零偏在跟GNSS组合导航中是可以被很快估计和补偿的。零偏重复性是指惯性器件不同次上电运行时的零偏的不重复程度,遇到这种情况,应该把器件进行彻底老化,保证数据输出的稳定性。零偏不稳定性反映器件上电稳定后其零偏随时间变化的情况,根据具体测算方法又分为两种,一种是我国的国军标定义的零偏不稳定性,另一种是Allan方差给出的零偏不稳定性。
IMU的标定过程主要涉及内参标定,其目的是消除或减少IMU系统内部产生的误差。IMU通常包含三轴陀螺仪和三轴加速度计,两者在测量原理和性能上有所不同。陀螺仪适合测量高速运动中的角速度,但存在零点漂移问题,易受温度等环境因素影响;加速度计则适合测量低频加速度,但数据易受震动影响。 内参标定的关键在于建立IMU误差的数学模型,主要包括零偏、尺度偏差和轴偏差。零偏是指IMU静止时测量的非零角速度或加速度;尺度偏差是由于物理量转换成电学量(如电压、电阻和电流)时,各轴之间的转换系数不一致;轴偏差则是由于制造过程中的不完美导致的。无锡凌思科技有限公司为您提供惯性导航,期待您的光临!
零偏不稳定性根据具体测算方法分为两种: a)我国的国军标定义的零偏不稳定性:采集几个小时的静态数据,每100秒求平均(以便抑制器件白噪声的影响),然后统计这些平均值的标准差。 b)Allan方差给出的零偏不稳定性:采集足够长时间的静态数据(一般大于10小时,越高等级的器件所需时间越长),画Allan方差曲线,取其谷底值。 前者对惯导的实际表现有比较直接的影响,有现实指导意义;而后者则只是反映器件在极端理想条件下的性能极限,缺乏现实意义。从具体数值来看,前者也比后者大几倍甚至高一个量级。 对陀螺仪而言;Bias instability通常指定为 1σ 值,单位为°/h,对不太精确的传感器也会采用°/s的单位。无锡凌思科技有限公司是一家专业提供惯性导航的公司,欢迎新老客户来电!深圳LINS300T惯性导航传感器价格
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根据建立的坐标系不同,惯性导航模块又分为空间稳定和本地水平两种工作方式。 空间稳定平台式惯性导航系统的台体相对惯性空间稳定,用以建立惯性坐标系。地球自转、重力加速度等影响由计算机加以补偿。这种系统多用于运载火箭的主动段和一些航天器上。 本地水平平台式惯性导航系统的特点是台体上的两个加速度计输入轴所构成的基准平面能够始终跟踪飞行器所在点的水平面(利用加速度计与陀螺仪组成舒拉回路来保证),因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面作等速运动的飞行器(如飞机、巡航导弹等)。在平台式惯性导航系统中,框架能隔离飞行器的角振动,仪表工作条件较好。平台能直接建立导航坐标系,计算量小,容易补偿和修正仪表的输出,但结构复杂,尺寸大。青岛LINS-I500惯性导航IMU