将运载体从起始点引导到目的地的技术或方法称为导航。导航系统测量并解算出运载体的瞬时运动状态和位置,提供给驾驶员或自动驾驶仪实现对运载体的正确操纵或控制。随着科学技术的发展,可资利用的导航信息源越来越多,导航系统的种类也越来越多。以航空导航为例,可供装备的机载导航系统有惯性导航系统、GPS导航系统、多普勒导航系统、罗兰C导航系统等,这些导航系统各有特色,优缺点并存。比如,惯性导航(以下简称惯导)系统的优点是:不需要任何外来信息也不向外辐射任何信息,可在任何介质和任何环境条件下实现导航,且能输出飞机的位置、速度、方位和姿态等多种导航参数,系统的频带宽,能跟踪运载体的任何机动运动,导航输出数据平稳,短期稳定性好。但惯导系统具有固有的缺点:导航精度随时间而发散,即长期稳定性差。 各种导航系统单独使用时是很难满足导航性能要求的,提高导航系统整体性能的有效途径是采用组合导航技术,即用两种或两种以上的非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算以形成量测量,从这些量测量中计算出各导航系统的误差并校正之。采用组合导航技术的系统称组合导航系统,参与组合的各导航系统称子系统。无锡凌思科技有限公司致力于提供惯性导航,有想法的不要错过哦!深圳LINS358惯性导航IMU
IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)是一种基于惯性原理的测量设备,它通过测量物体的加速度和角速度来计算物体的位置和姿态。 IMU定位技术主要依赖于积分计算,因此存在累积误差的问题,长时间运行后定位误差会逐渐增大。为了克服这些局限性,IMU常与其他定位技术结合使用,如GPS(Global Positioning System)和UWB(Ultra-Wideband),大多数组合导航系统以惯导系统为主,其原因主要是由于惯性导航能够提供比较多的导航参数,还能够提供全姿态信息参数,这是其他导航系统所不能比拟的。北京LINS800惯性导航模块厂家惯性导航,就选无锡凌思科技有限公司,用户的信赖之选,欢迎新老客户来电!
早期的惯性测量单元是机械式陀螺仪,主要用于航海测量航向,后在二战时,德国飞弹采用陀螺仪确定方向和角速度,用加速度计测试加速度,从而控制飞行姿态,争取让飞弹落到想去的地方,但那时的仪器精度较低。而后1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,以及后来的激光陀螺仪,使得陀螺仪灵敏度高,工作可靠,使得其在飞机、航天器和船舶的控制和导航上得到普遍的应用。 但IMU推动极速发展的趋势还是采用MEMS制程的传感器,MEMS中文叫微机电系统( Micro-Electro-Mechanical System),借用微电子加工的方式把庞大的惯性测量单元做到几微米甚至更小的尺寸,除此以外,还能借助微电子加工的优势获得更低的功耗,更轻的重量,更好的量产性和一致性。
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。惯性导航,就选无锡凌思科技有限公司,欢迎客户来电!
传感器还可能具有交叉灵敏度,很多时候需要对此进行补偿,即使无须补偿,至少也需要加以了解。此外,惯性传感器的性能指标存在许多不同的标准,这使得上述问题的解决更加困难。当指定角速率传感器要求时,多数工业系统设计工程师主要关心的是陀螺仪稳定性(随时间发生的偏置估算),消费级陀螺仪通常不会规定这一特性。如果传感器的线性加速度性能较差,那么即使0.003°/s的良好陀螺仪偏置稳定性也可能毫无意义。例如,假设线性加速度特性为0.1°/s/G,在旋转±90° (1 G)的简单情况下,这将给0.003°/s的偏置稳定性增加0.1°的误差。加速度计通常与陀螺仪一起使用,以便检测重力影响,并且提供必要的信息来驱动补偿过程。 为了优化传感器性能并尽可能缩短开发时间,需要深入了解传感器灵敏度和应用环境。校准计划可以针对影响较大的因素进行定制,从而减少测试时间和补偿算法开销。面向具体应用的解决方案将适当的传感器与必要的信号处理结合在一起,如果具备高性价比并且提供现成可用的标准系统接口,这些解决方案将能消除许多工业客户过去所面临的实施和生产障碍。惯性导航,就选无锡凌思科技有限公司,用户的信赖之选。山东MEMS惯性导航
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惯性导航(inertial navigation) 是通过测量载体的加速度,并自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,是一种自主式导航系统。 惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,加速度计检测物体在载体坐标系统单独三轴的加速度信号,而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。深圳LINS358惯性导航IMU