市面上的IMU，雖然采用多個(gè)慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì)，陀螺儀)融合提升精度，但首先我們需要了解各測(cè)量單元存在的影響： 加速度計(jì)存在累積誤差，z軸由于重力加速度，無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值，解決方案：上電時(shí)靜置狀態(tài)，減去零...

智能手環(huán) 當(dāng)我們走路或跑步時(shí)，我們創(chuàng)造了一些加速模式，當(dāng)我們的腳接觸地面時(shí)，我們減速或慢下來，當(dāng)我們的腳離開地面時(shí)，我們加速。由于這些行走和奔跑對(duì)我們來說是自然的，我們只是從來沒有注意到這個(gè)微小的加速度。 智能手環(huán)里也包含了IMU傳感器，它能夠感應(yīng)到這種微小的...

慣性導(dǎo)航（inertial navigation） 是通過測(cè)量載體的加速度，并自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。 慣性...

慣性傳感器是對(duì)物理運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng)的器件，如線性位移或角度旋轉(zhuǎn)，并將這種反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過電子電路進(jìn)行放大和處理。加速度計(jì)和陀螺儀是較常見的兩大類MEMS慣性傳感器。加速度計(jì)是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器；陀螺儀是能夠敏感運(yùn)動(dòng)體相對(duì)于慣性空間的運(yùn)...

陀螺儀：測(cè)量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測(cè)量線性加速度，但它們不能測(cè)量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測(cè)量關(guān)于三個(gè)軸的角速度：俯仰（x軸）、滾動(dòng)（y軸）和偏轉(zhuǎn)（z軸）。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)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(jì)結(jié)合...

智能手環(huán) 當(dāng)我們走路或跑步時(shí)，我們創(chuàng)造了一些加速模式，當(dāng)我們的腳接觸地面時(shí)，我們減速或慢下來，當(dāng)我們的腳離開地面時(shí)，我們加速。由于這些行走和奔跑對(duì)我們來說是自然的，我們只是從來沒有注意到這個(gè)微小的加速度。 智能手環(huán)里也包含了IMU傳感器，它能夠感應(yīng)到這種微小的...

由于制作工藝的原因，慣性傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)通常都會(huì)有一定誤差。凌思種誤差是偏移誤差，也就是陀螺儀和加速度計(jì)即使在沒有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會(huì)有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù)，我們需要對(duì)加速度計(jì)的輸出進(jìn)行兩次積分。在兩次積分后，即使很小的偏移誤差會(huì)被放大，隨著時(shí)間...

由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時(shí)量，而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的，需要角速度與時(shí)間積分計(jì)算角度，由此得到的角度變化量與初始角度相加，就得到目標(biāo)角度，其中積分時(shí)間Dt越小，輸出角度就越精確，但陀螺儀的原理決定了它的測(cè)量基準(zhǔn)是自身，并沒有系統(tǒng)外的參照物，加上D...

慣性傳感器能夠?yàn)檐囕v中的所有控制單元提供車輛的即時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。路線偏移，縱向橫向的擺動(dòng)角速度，以及縱向、橫向和垂直加速度等信號(hào)被準(zhǔn)確采集，并通過標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸至數(shù)據(jù)總線。所獲得的信號(hào)用于復(fù)雜的調(diào)節(jié)算法，以增強(qiáng)乘用車和商用車（例如，ESC/ESP、ADAS、AD）以...

IMU的標(biāo)定過程主要涉及內(nèi)參標(biāo)定，其目的是消除或減少IMU系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的誤差。IMU通常包含三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，兩者在測(cè)量原理和性能上有所不同。陀螺儀適合測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)中的角速度，但存在零點(diǎn)漂移問題，易受溫度等環(huán)境因素影響；加速度計(jì)則適合測(cè)量低頻加速度...

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式．即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)載體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置．因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計(jì)用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的...

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件， 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。 光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，...

自 20 世紀(jì) 70 年代現(xiàn)代光纖陀螺設(shè)想提出以來，光纖陀螺關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展至今已取得重大突破，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。美國是較早進(jìn)行光纖陀螺研究和應(yīng)用的國家，相關(guān)單位有美國 DARPA（美國有名高級(jí)研究計(jì)劃局）、Draper 實(shí)驗(yàn)室、諾格公司、Honeywell 公司...

未來MEMS慣性傳感器的發(fā)展主要有四個(gè)方向： 1、高精度 導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛和個(gè)人穿戴設(shè)備等對(duì)慣性傳感器的精度需求逐漸提高，精細(xì)化測(cè)量需求和智能化的發(fā)展也對(duì)傳感器的精度提出了越來越高的要求。 2、微型化 器件的微型化可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備便攜性，滿足分布式應(yīng)用要求。微型化是...

現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和有名工業(yè)中普遍使用的一種慣性導(dǎo)航儀器，它的發(fā)展對(duì)一個(gè)國家 的工業(yè)，有名和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求...

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件，由激光二極管發(fā)的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕。...

光纖陀螺儀的分類方式有多種。依照工作原理可分為干涉型、諧振式以及受激布里淵散射光纖陀螺儀三類。其中，干涉型光纖陀螺儀是凌思代光纖陀螺儀，它采用多匝光纖線圈來增強(qiáng)薩格納克效應(yīng)，目前應(yīng)用較為普遍；按電信號(hào)處理方式不同可分為開環(huán)光纖陀螺儀和閉環(huán)光纖陀螺儀，一般來說閉...

光纖陀螺工作原理本質(zhì)上利用光學(xué)原理來檢測(cè)角速度。它將光纖繞成一個(gè)線圈，并將其固定在一個(gè)回轉(zhuǎn)的載體上，當(dāng)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖將繞線圈旋轉(zhuǎn)，從而形成光纖陀螺效應(yīng)。 光纖陀螺的工作原理是，當(dāng)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖會(huì)因?yàn)槔@線圈旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生應(yīng)力，這會(huì)引起光纖內(nèi)部的變化，從而改變光纖...

凌思方面的應(yīng)用 光纖陀螺由于自身在角速率及加速度測(cè)量方面的優(yōu)越性和在動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度和可靠性等方面的明顯優(yōu)勢(shì)，使其在凌思方面有著普遍的應(yīng)用?？捎糜谔箍?、潛艇、自行火炮、裝甲突擊車的定位、定向和導(dǎo)航；當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航在強(qiáng)電子干擾而無法獲得準(zhǔn)確信息時(shí)，光纖陀螺可以用來保...

我國光纖陀螺的研究相對(duì)起步較晚，但是在廣大科研工作者的努力下，已經(jīng)逐步拉近了與發(fā)達(dá)國家間的差距。航天工業(yè)總公司、上海803所、清華、浙大、北方交大、北航等單位相繼開展了光纖陀螺的研究。 根據(jù)目前掌握的信息看，國內(nèi)的光纖陀螺研制精度已經(jīng)達(dá)到了慣導(dǎo)系統(tǒng)的中低精度要...

光纖陀螺的工作原理是基于薩格納克(Sagnac)效應(yīng)。薩格納克效應(yīng)是相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)的閉環(huán)光路中所傳播光的一種普遍的相關(guān)效應(yīng)，即在同一閉合光路中從同一光源發(fā)出的兩束特征相等的光，以相反的方向進(jìn)行傳播，較后匯合到同一探測(cè)點(diǎn)。 若繞垂直于閉合光路所在平面的軸線，相...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

傾角儀：靜態(tài)性能好，精度高，無累積誤差，測(cè)量物體相對(duì)于地面垂直方向的傾角(1軸)，其輸出頻率低，實(shí)時(shí)性較差，而且輸出信號(hào)容易受噪聲污染。 加速度計(jì)：靜態(tài)性能好，精度高，更新頻率快，測(cè)量與慣性有關(guān)的加速度，包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度，然后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可...

傾角儀：靜態(tài)性能好，精度高，無累積誤差，測(cè)量物體相對(duì)于地面垂直方向的傾角(1軸)，其輸出頻率低，實(shí)時(shí)性較差，而且輸出信號(hào)容易受噪聲污染。 加速度計(jì)：靜態(tài)性能好，精度高，更新頻率快，測(cè)量與慣性有關(guān)的加速度，包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度，然后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可...

從20世紀(jì)50年代的液浮陀螺儀到70年代的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀;從80年代的環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀到90年代的振動(dòng)陀螺儀以及研究報(bào)道較多的微機(jī)械電子系統(tǒng)陀螺儀相繼出現(xiàn),從而推動(dòng)了慣性傳感器不斷向前發(fā)展。因此對(duì)慣性傳感器的研究一直是各國慣性技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn),各種新材...

我國的慣導(dǎo)技術(shù)近年來已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，液浮陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)諧陀螺四軸平臺(tái)系統(tǒng)已相繼應(yīng)用于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭。其他各類小型化捷聯(lián)慣導(dǎo)、光纖陀螺慣導(dǎo)、 激光陀螺慣導(dǎo)以及匹配GPS修正的慣導(dǎo)裝置等也已經(jīng)大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)制導(dǎo)武器、飛機(jī)、艦艇、運(yùn)載火箭、宇宙飛...

在工業(yè)市場(chǎng)上，諸如震動(dòng)分析、平臺(tái)校正、一般運(yùn)動(dòng)控制之類的應(yīng)用都需要高集成度和高可靠度的解決方案，而且在許多情況下檢測(cè)元件是直接嵌入到現(xiàn)有設(shè)備中。此外，還必須提供足夠的控制、校準(zhǔn)和編程功能，使器件真正單獨(dú)自足。一些應(yīng)用范例包括： ● 機(jī)器自動(dòng)化：通過提高位置檢測(cè)...

從2010年起，美國凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局開展了不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個(gè)較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

IMU的標(biāo)定過程主要涉及內(nèi)參標(biāo)定，其目的是消除或減少IMU系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的誤差。IMU通常包含三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，兩者在測(cè)量原理和性能上有所不同。陀螺儀適合測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)中的角速度，但存在零點(diǎn)漂移問題，易受溫度等環(huán)境因素影響；加速度計(jì)則適合測(cè)量低頻加速度...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...