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武漢慣性導(dǎo)航INS模組

來源: 發(fā)布時間:2023-03-01

慣性導(dǎo)航的局限:之所以會出現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航,還是因為慣性導(dǎo)航的確定了。比起其他導(dǎo)航,慣性導(dǎo)航有一個較大的局限:積累誤差。MCU的運算都是量化的,難免會有誤差,而慣性導(dǎo)航更是持續(xù)計算,積累起來的誤差有時會達(dá)到不可接受的地步,解決這個問題的辦法通常就是補(bǔ)償和修正:每隔一段時間重新調(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)。目前無人機(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)航等多個方面。武漢慣性導(dǎo)航INS模組

慣性導(dǎo)航技術(shù)的原始應(yīng)用都采用穩(wěn)定平臺技術(shù)。在這樣的系統(tǒng)里,慣性敏感器安裝在一個穩(wěn)定平臺上,并與運載體的轉(zhuǎn)動進(jìn)行隔離。平臺系統(tǒng)現(xiàn)在仍然很常用,特別是在需要精確估算導(dǎo)航參數(shù)的場合(如船舶和潛艇)?,F(xiàn)代系統(tǒng)通過把敏感器固連(或固定)在運載體的亮體上而去除了平臺系統(tǒng)大部分的機(jī)械復(fù)雜性。和等效的平臺系統(tǒng)相比,這種方法的潛在好處是成本降低、尺寸減小、可靠性提高。結(jié)果,小型、精確的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)在可以裝到小型導(dǎo)彈上,所帶來的主要問題是計算復(fù)雜性明顯增加,而且需要能測量高轉(zhuǎn)速的器件。然而,計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步與造用敏感器的開發(fā)相結(jié)合,使這種設(shè)計成為現(xiàn)實。UBLOX慣性導(dǎo)航廠家慣導(dǎo)系統(tǒng)不需要特定的時間或者地理因素,隨時隨地都可以運行。

慣性導(dǎo)航其實是較早使用的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。慣性導(dǎo)航是一種通過測量運動物體的加速度,并自動進(jìn)行積分運算,獲得運動物體瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)一般安裝在運動物體內(nèi)部,工作時不用依賴外界提供信息就能進(jìn)行導(dǎo)航,不易受到干擾,是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性測量裝置一般包括加速度計和陀螺儀。加速度計是測量物體的加速度,陀螺儀又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置記錄的參數(shù)就可以計算并導(dǎo)航了。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,所以長時間使用慣性導(dǎo)航會導(dǎo)致誤差很大,所以慣性導(dǎo)航適合在短時間內(nèi)使用。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用牛頓定律來對通過陀螺儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與積分的相關(guān)推導(dǎo),來得出物體的位置信息或者其他角度與狀態(tài)信息的導(dǎo)航技術(shù)。它的元件主要是陀螺儀與加速度測量工具。如何對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分類?基本上慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要是分為兩類,一種是將導(dǎo)航系統(tǒng)裝載在載體內(nèi)部,不受外界影響,隨時準(zhǔn)確的測量物體的實時狀態(tài),并對其進(jìn)行定位及預(yù)測之類的處理,這樣的是捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。還有一種是基于平臺的,它利用穩(wěn)定的平臺與機(jī)構(gòu),對物體進(jìn)行相關(guān)處理。兩者比較的話,顯然是捷聯(lián)具有更多的優(yōu)點,節(jié)省了大量的平臺與控制結(jié)構(gòu)的操作,并且減少了外界的影響,重要的是提高了測量準(zhǔn)確度。慣性導(dǎo)航技術(shù)是決定載體運行品質(zhì)、運行安全、運行控制的關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)。

組合慣性導(dǎo)航奠定自動駕駛技術(shù):衛(wèi)星和慣性是組合導(dǎo)航比較典型的應(yīng)用,簡稱組合慣導(dǎo),該系統(tǒng)有很好的互補(bǔ)效果。衛(wèi)星補(bǔ)充了慣性系統(tǒng)的累計誤差,而慣性系統(tǒng)又很好地彌補(bǔ)了衛(wèi)星的不穩(wěn)定性和易受干擾性。組合慣性導(dǎo)航不像激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器那樣易于理解,一般很少提到,但在行業(yè)里大家都有比較共識的深入認(rèn)識。組合慣導(dǎo)與機(jī)器視覺、雷達(dá)等融合,形成一套完整的具有相對定位功能的系統(tǒng)。汽車自動駕駛四大關(guān)鍵功能模塊包括智能定位、環(huán)境感知、行為預(yù)測、決策和路徑規(guī)劃,組合慣性導(dǎo)航主要關(guān)注智能定位這一塊。而智能定位不只是組合慣導(dǎo)在工作,還包括“衛(wèi)慣車視聯(lián)”融合系統(tǒng),即衛(wèi)星、慣性系統(tǒng)、車身傳感器、視覺傳感器、以及未來有巨大發(fā)展?jié)撃艿穆?lián)網(wǎng)技術(shù)之間的融合。其他的導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位時是一個個點,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。UBLOX慣性導(dǎo)航廠家

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具備極高的抗干擾性和隱蔽性。武漢慣性導(dǎo)航INS模組

慣性導(dǎo)航的應(yīng)用:慣性測量裝置,包括加速度計和陀螺儀,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,所以長時間的導(dǎo)航仍然有很大的困難。但是在一定的前提下,短時間內(nèi)的使用還是可行的。日常手機(jī)導(dǎo)航中,常常會出現(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,體驗非常的不好。在失去位置的時候,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)二次積分的方式計算出加速度產(chǎn)生的位移,然后根據(jù)初始速度計算出速度產(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。武漢慣性導(dǎo)航INS模組

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