鄭州UBLOX慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-11

如何解決慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用過(guò)程中的誤差分析?所有的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)集成漂移的現(xiàn)象,測(cè)量的加速度和角速度時(shí)的微小誤差,在速度逐步積累時(shí)會(huì)形成更大的誤差,導(dǎo)致在位置測(cè)算上的誤差加劇。因此,我們必須通過(guò)定期輸入一些其他類型的導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以修正慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的位置信息。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差解決方法:通常是估計(jì)理論(尤其是卡爾曼濾波),提供理論框架,結(jié)合來(lái)自不同傳感器的信息。較常見(jiàn)的替代傳感器是一種衛(wèi)星導(dǎo)航廣播(如全球定位系統(tǒng)可以在直接能見(jiàn)度高時(shí)用于各種地面交通工具)。室內(nèi)應(yīng)用程序可以使用計(jì)步器、距離測(cè)量設(shè)備,或其他類型的位置傳感器。通過(guò)適當(dāng)?shù)貙T性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和其他系統(tǒng)(GPS/INS)的信息融合,誤差的位置和速度是可以穩(wěn)定的。此外,當(dāng)GNSS信號(hào)不可用(例如當(dāng)車輛穿過(guò)隧道)時(shí),慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)可以用作暫時(shí)性反饋。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可全天候、全球、全時(shí)間的工作于空中地球表面乃至水下。鄭州UBLOX慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

慣性導(dǎo)航的目的是實(shí)現(xiàn)自主式導(dǎo)航,即不依賴外界信息,包括衛(wèi)星信號(hào)、北極指引等。那么慣性是如何實(shí)現(xiàn)的呢?慣性導(dǎo)航工作的關(guān)鍵原理是:它從過(guò)去自身的運(yùn)動(dòng)軌跡推算出自己目前的方位。其工作技術(shù)原理不外乎就是以下三條基本公式:距離=速度×?xí)r間,速度=加速度×?xí)r間,角度=角速度×?xí)r間。首先,檢測(cè)(或設(shè)定好)初始信息,包括初始位置、初始朝向、初始姿態(tài)等。然后,用IMU時(shí)刻檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的變化信息。其中,加速度計(jì)測(cè)量加速度,利用原理a=F/M,測(cè)量物體的線加速度,然后乘以時(shí)間得到速度,再乘以時(shí)間就得到位移,從而確定物體的位置;而陀螺儀則測(cè)量物體的角速率,以物體的初始方位作為初始條件,對(duì)角速率進(jìn)行積分,進(jìn)而時(shí)刻得到物體當(dāng)前方向;還有電子羅盤,能在水平位置確認(rèn)物體朝向。這3個(gè)傳感器可相互校正,得到較為準(zhǔn)確的姿態(tài)參數(shù)。北京慣性導(dǎo)航INS哪里有慣性導(dǎo)航系統(tǒng)完全依靠運(yùn)動(dòng)載體自主地完成導(dǎo)航任務(wù),不依賴于任何外部輸入信息。

慣性系統(tǒng)是利用慣性敏感器、基準(zhǔn)方向及一開(kāi)始的位置信息來(lái)確定運(yùn)載體的方位、位置和速度的自主式航位推算導(dǎo)航系統(tǒng)。它至少應(yīng)由一個(gè)慣性測(cè)量裝置、一個(gè)數(shù)字計(jì)算機(jī)和一個(gè)控制顯示裝置及一個(gè)專門的精密電源所組成。運(yùn)載體的運(yùn)動(dòng)是在三維空間里進(jìn)行的,它的運(yùn)動(dòng)形式,一是線運(yùn)動(dòng),一是角運(yùn)動(dòng)。不論線運(yùn)動(dòng)還是角運(yùn)動(dòng)都是三維空間的,要建立一個(gè)三維空間坐標(biāo)系,勢(shì)必要建立一個(gè)三軸慣性平臺(tái)。有了三軸慣性平臺(tái),才能提供測(cè)量三自由度線加速度的基準(zhǔn)。測(cè)得己知方位的三個(gè)線加速度分量,通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算出運(yùn)載體的運(yùn)動(dòng)速度及位置,所以第1大類慣導(dǎo)系統(tǒng)方案是平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

慣性導(dǎo)航的優(yōu)勢(shì):1、慣性導(dǎo)航定位不需要外源信息:慣性導(dǎo)航可以說(shuō)是個(gè)老古董了,但在現(xiàn)在其地位依舊不可動(dòng)搖。不管是衛(wèi)星導(dǎo)航,還是無(wú)線電導(dǎo)航,都受限于外源信息。一旦衛(wèi)星不可用,沒(méi)有了導(dǎo)航臺(tái),那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)就完全癱瘓了。但慣性導(dǎo)航完全不需要借助外源的信息。它用于計(jì)算的初始數(shù)據(jù)來(lái)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。2、慣性導(dǎo)航定位的連續(xù)性:其他的導(dǎo)航定位系統(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(shì)。慣性導(dǎo)航的目的是實(shí)現(xiàn)自主式導(dǎo)航,即不依賴外界信息,包括衛(wèi)星信號(hào)、北極指引等。

慣性導(dǎo)航(INS)是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ),利用慣性測(cè)量單元(IMU)測(cè)量載體的加速度及角速度信息,結(jié)合給定的初始運(yùn)動(dòng)條件,從而實(shí)時(shí)推算速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)的導(dǎo)航設(shè)備。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有望憑借其自主性成為自動(dòng)駕駛高精度定位中必不可少的關(guān)鍵部件。慣性導(dǎo)航應(yīng)用: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)星等導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合在一起,做成組合導(dǎo)航來(lái)使用。比如GPS/北斗+慣性導(dǎo)航一體車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)。這樣,在外界比較開(kāi)放的環(huán)境中,可以使用GPS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航和定位;在樹(shù)蔭下、高樓群、高架橋、山間隧道、地下停車場(chǎng)等衛(wèi)星信號(hào)較弱甚至消失的場(chǎng)合,可以自動(dòng)切換至慣性導(dǎo)航來(lái)提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位信息。目前無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航技術(shù)主要有慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、地形輔助導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航等多個(gè)方面。重慶慣性導(dǎo)航INS哪里有

慣性導(dǎo)航是怎么工作的呢?鄭州UBLOX慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

慣性測(cè)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(cè)量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測(cè)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(lái)似乎很簡(jiǎn)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(lái)誤差很容易擴(kuò)大,所以長(zhǎng)時(shí)間的導(dǎo)航仍然有很大的困難。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(méi)有GNSS 情信號(hào)的況下仍然可以繼續(xù)導(dǎo)航。鄭州UBLOX慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

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