長三角UBLOX慣性導(dǎo)航

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-08

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是以陀螺和加速度計(jì)為敏感器件的導(dǎo)航參數(shù)解算系統(tǒng),該系統(tǒng)根據(jù)陀螺的輸出建立導(dǎo)航坐標(biāo)系,根據(jù)加速度計(jì)輸出解算出運(yùn)載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度和位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不只包括空中、地面,還可以在水下。慣導(dǎo)的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ),通過測量載體在慣性參考系的加速度,將它對時(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。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具備極高的抗干擾性和隱蔽性。長三角UBLOX慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航的應(yīng)用:慣性測量裝置,包括加速度計(jì)和陀螺儀,又稱慣性導(dǎo)航組合。前者是測量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置的參數(shù),計(jì)算并導(dǎo)航看起來似乎很簡單,但是由于采樣頻率一般很高(一秒內(nèi)幾十甚至幾百次),所以累加起來誤差很容易擴(kuò)大,所以長時(shí)間的導(dǎo)航仍然有很大的困難。但是在一定的前提下,短時(shí)間內(nèi)的使用還是可行的。日常手機(jī)導(dǎo)航中,常常會(huì)出現(xiàn)隧道、高架、密林小路、高樓窄道等地段,導(dǎo)航突然不動(dòng)了,直到車開到開闊地帶,導(dǎo)航中的車位圖標(biāo)才突然跳過去,體驗(yàn)非常的不好。在失去位置的時(shí)候,導(dǎo)航軟件知道速度、車輛的位置、行駛路線等信息。結(jié)合加速度傳感器提供的加速度,可以根據(jù)二次積分的方式計(jì)算出加速度產(chǎn)生的位移,然后根據(jù)初始速度計(jì)算出速度產(chǎn)生的位移,進(jìn)而推算出車輛新的位置。這樣,在沒有GNSS的情況下仍然可以繼續(xù)導(dǎo)航了。深圳慣性導(dǎo)航元件慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式。

陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要元件。陀螺儀通常是指安裝在萬向支架中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子同時(shí)可繞垂直于自轉(zhuǎn)軸的一根軸或兩根軸進(jìn)動(dòng),前者稱單自由度陀螺儀,后者稱二自由度陀螺儀。陀螺儀具有定軸性和進(jìn)動(dòng)性,利用這些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光學(xué)、MEMS等技術(shù)被引入于陀螺儀的研制,現(xiàn)在習(xí)慣上把能夠完成陀螺功能的裝置統(tǒng)稱為陀螺。陀螺儀種類多種多樣,按陀螺轉(zhuǎn)子主軸所具有的進(jìn)動(dòng)自由度數(shù)目可分為二自由度陀螺儀和單自由度陀螺儀;按支承系統(tǒng)可分為滾珠軸承支承陀螺,液浮、氣浮與磁浮陀螺,撓性陀螺(動(dòng)力調(diào)諧式撓性陀螺儀),靜電陀螺;按物理原理分為利用高速旋轉(zhuǎn)體物理特性工作的轉(zhuǎn)子式陀螺,和利用其他物理原理工作的半球諧振陀螺、微機(jī)械陀螺、環(huán)形激光陀螺和光纖陀螺等。

慣性導(dǎo)航的局限:之所以會(huì)出現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航,還是因?yàn)閼T性導(dǎo)航的確定了。比起其他導(dǎo)航,慣性導(dǎo)航有一個(gè)較大的局限:積累誤差。MCU的運(yùn)算都是量化的,難免會(huì)有誤差,而慣性導(dǎo)航更是持續(xù)計(jì)算,積累起來的誤差有時(shí)會(huì)達(dá)到不可接受的地步,解決這個(gè)問題的辦法通常就是補(bǔ)償和修正:每隔一段時(shí)間重新調(diào)整一下位置、速度、角速度這些量進(jìn)行校正。4、慣性導(dǎo)航的應(yīng)用前景:慣性導(dǎo)航在現(xiàn)在應(yīng)用較多的是把慣性導(dǎo)航和GPS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航結(jié)合在一起,做成組合導(dǎo)航來使用。比如GPS/北斗+慣性導(dǎo)航一體車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測量裝備、計(jì)算機(jī)、顯示器等組成。

慣導(dǎo)系統(tǒng)由陀螺儀和加速度計(jì)兩部分組成:1、陀螺儀有穩(wěn)定指向一個(gè)方向的性質(zhì),并且不與外界的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。將這樣的設(shè)備裝在方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上時(shí),就可以測量出物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。2、加速度計(jì)能夠測出物體運(yùn)動(dòng)的加速度值,配合時(shí)間記錄,根據(jù)s=(1/2)a*t^2即可計(jì)算出距離。三軸陀螺儀分別指向坐標(biāo)軸中的xyz軸,在這三軸上再加上加速度計(jì),就組成了慣性導(dǎo)航裝置。通過三軸角度變化,三軸距離累計(jì),就可以測量出物體在三維空間中的三軸位置移動(dòng),即三維空間位移,但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的裝置只能測量出相對位移,即在時(shí)間記錄中某兩個(gè)時(shí)刻之間的位移。陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要元件。河北慣性導(dǎo)航系統(tǒng)批發(fā)

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航,只能給出位置,方向,速度信息,但是慣導(dǎo)同時(shí)還能提供姿態(tài)和航向信息。長三角UBLOX慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航的在導(dǎo)航界地位:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)航可以說是個(gè)老古董了,但其地位依舊不可動(dòng)搖。不管是衛(wèi)星導(dǎo)航,還是無線電導(dǎo)航,都需要外界設(shè)備的輔助;而天文導(dǎo)航也需要觀察天體的位置;他們都不得不受限于外源信息,一旦不能用衛(wèi)星,沒有了導(dǎo)航臺(tái),看不見星星,那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)就完全癱瘓了。但慣性導(dǎo)航完全不需要借助然后外源的信息。他用于計(jì)算的初始數(shù)據(jù)來自自身,既不受外界干擾影響,也不向外發(fā)送任何信號(hào),更不用借助任何其他設(shè)備。一個(gè)詞:單獨(dú)自主!毫無疑問,慣性導(dǎo)航在很多地方都是第1選擇。同時(shí),其他的地位系統(tǒng)定位時(shí)是一個(gè)個(gè)點(diǎn),而慣性導(dǎo)航的地位卻是連續(xù)的曲線,這也是一大優(yōu)勢。長三角UBLOX慣性導(dǎo)航

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