IMU全称Inertial Measurement Unit,惯性测量单元,主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。其原理是采用惯性定律实现的,这些传感器从超小型的的MEMS传感器,到测量精度非常高的激光陀螺,无论尺寸只有几个毫米的MEMS传感器,到直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。 较基础的惯性传感器包括加速度计和角速度计(陀螺仪),他们是惯性系统的重要部件,是影响惯性系统性能的主要因素。尤其是陀螺仪其漂移对惯导系统的位置误差增长的影响是时间的三次方函数。而高精度的陀螺仪制造困难,成本高昂。因此提高陀螺仪的精度、同时降低其成本也是当前追求的目标。凌思科技致力于提供先进的惯性导航系...
市面上的IMU,虽然采用多个惯导计算单元(磁力计、加速度计,陀螺仪)融合提升精度,但首先我们需要了解各测量单元存在的影响: 加速度计存在累积误差,z轴由于重力加速度,无法获取z轴旋转角。 陀螺仪存在零点漂移(初始状态传感器有值,解决方案:上电时静置状态,减去零偏),并且受温度影响。 磁力计可校准z轴角度,但容易受磁场影响。 在选型时尽量选择误差较小的IMU,但难免由于成本,选择档次的消费级IMU,而不同厂家的IMU质量差异很大,误差校准方式各有不同,姿态估计不准确。故在使用时建议: 使用联合磁力计的9轴方案,角度会更可靠,测量yaw角时与指南针相当(凌思姿态)。 使用过程中尽量保证环境中不受磁...
IMU的惯性导航实现原理基于牛顿凌思定律和旋转动力学原理,通过对物体的运动惯性进行测量与处理,计算出物体在空间中的加速度、方向和角速度等物理量,再通过数据处理和运算,得出精确的位置和运动信息。需要注意的是,IMU惯性导航的精确度和稳定性会受到物资的漂移、噪声、震荡、温度、轴偏差等因素的影响,因此需要进行校准和补偿等处理,以获得更高的精度和可靠性。 在实际应用中,IMU惯性导航常常与其他定位(如GPS)和控制系统(如PID控制)结合,形成多模式多传感器融合的智能导航系统。这种融合能够充分利用不同传感器的优势,实现更加准确可靠的定位、导航、避障、跟踪等功能。目前,IMU惯性导航技术已经在越来越多的...
由于制作工艺的原因,惯性传感器测量的数据通常都会有一定误差。凌思种误差是偏移误差,也就是陀螺仪和加速度计即使在没有旋转或加速的情况下也会有非零的数据输出。要想得到位移数据,我们需要对加速度计的输出进行两次积分。在两次积分后,即使很小的偏移误差会被放大,随着时间推进,位移误差会不断积累,较终导致我们没法再跟踪物体的位置。第二种误差是比例误差,所测量的输出和被检测输入的变化之间的比率。与偏移误差相似,在两次积分后,随着时间推进,其造成的位移误差也会不断积累。第三种误差是背景白噪声,如果不给予纠正,也会导致我们没法再跟踪物体的位置。先进的惯性导航系统,就选凌思科技,用户的信赖之选。武汉LINS164...
在工业市场上,诸如震动分析、平台校正、一般运动控制之类的应用都需要高集成度和高可靠度的解决方案,而且在许多情况下检测元件是直接嵌入到现有设备中。此外,还必须提供足够的控制、校准和编程功能,使器件真正单独自足。一些应用范例包括: ● 机器自动化:通过提高位置检测精度,并且更加严格地将此信息与远程控制或编程设置的运动相关联,可以使自治或远程控制的精密仪器和机械臂更加精确、有效。 ● 工业机械的状态监控:通过将传感器更深地嵌入机械内部,并且借由传感器性能和嵌入式处理而更早、更准确地掌握状态变化的迹象,可以获得更实用的价值。 ● 移动通信和监控:无论是陆地、航空还是海上交通工具,惯性传感器都有助于其实...
未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向: 1、高精度 导航、自动驾驶和个人穿戴设备等对惯性传感器的精度需求逐渐提高,精细化测量需求和智能化的发展也对传感器的精度提出了越来越高的要求。 2、微型化 器件的微型化可以实现设备便携性,满足分布式应用要求。微型化是未来智能传感设备的发展趋势,是实现万物互联的基础。 3、高集成度 无论是惯性测量单元还是惯性微系统都是为了提高器件的集成度,进而实现在更小的体积内具备更多的测量功能,满足装备小体积、低功耗、多功能的需求。 4、适应性强 随着MEMS惯性传感器的应用范围越来越普遍,工作环境也会越来越复杂,例如:高温、高压、大惯量和高冲击等,适应复杂环境能够...
IMU的惯性导航实现原理基于牛顿凌思定律和旋转动力学原理,通过对物体的运动惯性进行测量与处理,计算出物体在空间中的加速度、方向和角速度等物理量,再通过数据处理和运算,得出精确的位置和运动信息。需要注意的是,IMU惯性导航的精确度和稳定性会受到物资的漂移、噪声、震荡、温度、轴偏差等因素的影响,因此需要进行校准和补偿等处理,以获得更高的精度和可靠性。 在实际应用中,IMU惯性导航常常与其他定位(如GPS)和控制系统(如PID控制)结合,形成多模式多传感器融合的智能导航系统。这种融合能够充分利用不同传感器的优势,实现更加准确可靠的定位、导航、避障、跟踪等功能。目前,IMU惯性导航技术已经在越来越多的...
MEMS加速度计是MEMS领域较早开始研究的传感器之一。经过多年的发展,MEMS加速度计的设计和加工技术已经日趋成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移动部分的惯性。由于中间电容板的质量很大,而且它是一种悬臂构造,当速度变化或者加速度达到足够大时,它所受到的惯性力超过固定或者支撑它的力,这时候它会移动,它跟上下电容板之间的距离就会变化,上下电容就会因此变化。电容的变化跟加速度成正比。根据不同测量范围,中间电容板悬臂构造的强度或者弹性系数可以设计得不同。还有如果要测量不同方向的加速度,这个MEMS的结构会有很大的不同。电容的变化会被另外一块使用芯片转化成电压信号,有时还会把这个电压信号放大。电压...
从20世纪50年代的液浮陀螺仪到70年代的动力调谐陀螺仪;从80年代的环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪到90年代的振动陀螺仪以及研究报道较多的微机械电子系统陀螺仪相继出现,从而推动了惯性传感器不断向前发展。因此对惯性传感器的研究一直是各国惯性技术领域的重点,各种新材料、新技术在惯性传感器研究中都有所体现,随着低成本、高精度的惯性传感器的出现,惯性导航系统将成为通用、低价的导航系统。 较近的传感器技术发展使得机器人和其他工业系统设计实现了凌思性的进步。除了机器人以外,惯性传感器有可能改善其系统性能或功能的应用还包括:平台稳定、工业机械运动控制、安全/监控设备和工业车辆导航等。这种传感器提供的运动信息非...
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,...
我国的惯导技术近年来已经取得了长足进步,液浮陀螺平台惯性导航系统、动力调谐陀螺四轴平台系统已相继应用于长征系列运载火箭。其他各类小型化捷联惯导、光纤陀螺惯导、 激光陀螺惯导以及匹配GPS修正的惯导装置等也已经大量应用于战术制导武器、飞机、舰艇、运载火箭、宇宙飞船等。如漂移率0.01°~0.02°/h 的新型激光陀螺捷联系统在新型战机上试飞,漂移率0.05°/h 以下的光纤陀螺、捷联惯导在舰艇、潜艇上的应用,以及小型化挠性捷联惯导在各类导弹制导武器上的应用,都极大的改善了我军装备的性能。先进的惯性导航系统,就选凌思科技,有需求可以来电购买!北京LINS620惯性导航智能手环 当我们走路或跑步时,...
随着微电子技术的发展,出现了新型的惯性传感器微机械陀螺仪和加速度计。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统/微电子机械系统)技术传感器也逐渐演变成为汽车传感器的主要部件。 其中MEMS的六轴惯性传感器。它主要由三个轴加速度传感器及三个轴的陀螺仪组成。 目前不管是传统汽车还是自动驾驶汽车用的惯性传感器通常是中低级的,其特点是更新频率高(通常为:1kHz),可提供实时位置信息。但它有个致命的缺点——他的误差会随着时间的推进而增加,所以只能在很短的时间内依赖惯性传感器进行定位。通常在自动驾驶车辆中与GNSS(全球导航卫星系统)配合一起使用,称为组合惯导。...
智能手机和平板电脑 IMU在手机和平板电脑的应用很普遍,很多游戏如飞行游戏,体育类游戏,陀螺仪监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。而我再举个简单的例子,当我们水平倾斜手机时,我们的智能手机会神奇地从纵向变成横向。这就是我们手机里IMU中加速度计的功能。 在我们的手机上,通常带有3轴加速度计的IMU来感应重力作用的方向。 IMU芯片放置在手机内部,通常有3个加速度计放置在3个方向。一个用于测量手机长边(X方向)的加速度,一个用于测量手机短边(Y方向)的加速度,一个用于测量从手机出来的轴(z方向)的加速度。 如果在X方向放置的加速度计中测量到重力加速度,则意味着我们以纵向模式手持手机,类...
由于陀螺仪输出的角速度是瞬时量,而角速度在姿态平衡上是不能直接使用的,需要角速度与时间积分计算角度,由此得到的角度变化量与初始角度相加,就得到目标角度,其中积分时间Dt越小,输出角度就越精确,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身,并没有系统外的参照物,加上Dt是不可能无限小的,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加,较终导致输出角度与实际不符,所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内,单独工作一段时间后,得到的数据就会偏差非常大,所以实际应用中,都会把陀螺仪与其他定位系统相融合,不断矫正。先进的惯性导航系统,就选凌思科技,让您满意,欢迎您的来电哦!广州MMG200惯性导航厂家根据建立的坐标...
无锡凌思科技有限公司是一家集数据、软件、服务于一体的中国先进的传感系统集成商、产品业务覆盖机器人,无人机,无人驾驶汽车领域;工程车辆,农机领域;新能源,船舶,动中通等产业链。 公司所研发生产的捷联惯性导航系统是一系列高性价比、高可靠性的航姿参考系统,可以测量运动载体的姿态参数(横滚,俯仰,航向)、角速度、加速度和位置、速度信息。此系列产品采用密封设计,在恶劣的环境下仍能保持测量精度。 凌思的产品将MEMS陀螺和加速度计与增强卡尔曼滤波算法相结合. 为客户提供了高性价比的解决方案。在陆、 海、空等领域, 凌思惯性系统是理想的仪器测试、导航与控制系统产品。先进的惯性导航系统,就选凌思科技。山东LI...
根据所用陀螺仪的不同,惯性导航系统分为速率型捷联式惯性导航系统和位置型捷联式惯性导航系统。 前者用速率陀螺仪,输出瞬时平均角速度矢量信号;后者用自由陀螺仪,输出角位移信号。 捷联式惯性导航系统省去了平台,所以结构简单、体积小、维护方便,但陀螺仪和加速度计直接装在飞行器上,工作条件不佳,会降低仪表的精度。这种系统的加速度计输出的是机体坐标系的加速度分量,需要经计算机转换成导航坐标系的加速度分量,计算量较大。凌思科技致力于提供先进的惯性导航系统,欢迎新老客户来电!山东IMU500惯性导航价格在工业市场上,诸如震动分析、平台校正、一般运动控制之类的应用都需要高集成度和高可靠度的解决方案,而且在许多情...
惯性测量装置IMU属于捷联式惯导,该系统有三个加速度传感器与三个角速度传感器(陀螺)组成,加速度计用来感受飞机相对于地垂线的加速度分量,角速度传感器用来感受飞机的角度信息,该子部件主要有两个A/D转换器AD7716BS与64K的E/EPROM存储器X25650构成,A/D转换器采用IMU各传感器的模拟变量,转换为数字信息后经过CPU计算后较后输出飞机俯仰角度、倾斜角度与侧滑角度,E/EPROM存储器主要存储了IMU各传感器的线性曲线图与IMU各传感器的件号与序号,部品在刚开机时,图像处理单元读取E/EPROM内的线性曲线参数为后续角度计算提供初始信息。凌思科技是一家专业提供先进的惯性导航系统的...
从20世纪50年代的液浮陀螺仪到70年代的动力调谐陀螺仪;从80年代的环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪到90年代的振动陀螺仪以及研究报道较多的微机械电子系统陀螺仪相继出现,从而推动了惯性传感器不断向前发展。因此对惯性传感器的研究一直是各国惯性技术领域的重点,各种新材料、新技术在惯性传感器研究中都有所体现,随着低成本、高精度的惯性传感器的出现,惯性导航系统将成为通用、低价的导航系统。 较近的传感器技术发展使得机器人和其他工业系统设计实现了凌思性的进步。除了机器人以外,惯性传感器有可能改善其系统性能或功能的应用还包括:平台稳定、工业机械运动控制、安全/监控设备和工业车辆导航等。这种传感器提供的运动信息非...
微型机械式惯导传感器将统治战术性能要求(或以下)的应用领域。凌思市场将推动这些传感器的发展,如适用灵巧飞行器、自主导航导弹、短程战术导弹导航、火力控制系统、雷达天线的运动补偿、复合智能小型推进器和晶片大小的INS/GPS系统。洲际弹道导弹系统和潜射弹道导弹系统战略制导系统的发展,将依赖于武器系统和战略系统的总体性能要求。导航系统为提高导航精度,将继续采用稳定平台式机械陀螺仪和加速度计(摆式陀螺加速度计)。先进的惯性导航系统,就选凌思科技。青岛LINS800惯性导航单元厂家采用MEMS制成的IMU传感器,尺寸通常为20微米至1mm,由于其物理尺寸小型化、价格低、节能性,在消费电子领域得到普遍应用...
倾角仪:静态性能好,精度高,无累积误差,测量物体相对于地面垂直方向的倾角(1轴),其输出频率低,实时性较差,而且输出信号容易受噪声污染。 加速度计:静态性能好,精度高,更新频率快,测量与惯性有关的加速度,包括旋转、重力和线性加速度,然后对测量数据进行一次积分可以得到速度的估计,再次积分可以得到位置的估计。加速度计通过三角函数运算获得倾角值,但由于积分产生的漂移误差将随时间累积而无限制地增长导致积分后得到的数据不准确。 凌思科技是一家专业提供先进的惯性导航系统的公司,有想法可以来我司参观了解!深圳LINS688B惯性导航系统IMU全球竞争格局方面来看,行业研究数据库 数据显示,全球主要由几家国际...
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。凌思科技先进的惯性导航系统服务值得放心。武汉LINS...
在室内环境中,由于GPS信号受限,IMU成为了重要的定位技术。研究团队通过粒子滤波算法和多传感器融合技术,探讨了IMU和UWB测量数据的融合,展示了它们在室内定位中的综合潜力。IMU能够捕捉精确的短期运动动态,而UWB提供凌思定位,通过融合这些数据可以补偿传感器类型的固有局限性,实现更精确的位置跟踪。实验评估显示,IMU与UWB数据融合明显提高了室内定位的准确度。 在室外环境中,GPS是一种常用的定位技术,但受天气、建筑物等环境因素的影响,容易出现定位误差。IMU虽然不受环境影响,但存在累积误差问题。因此,将GPS和IMU融合使用可以充分利用两者的优点,弥补两者的缺点,实现高精度定位与导航。融...
零偏不稳定性(Bias Instability) IMU传感器的零偏会随着时间发生漂移的现象被称为零偏不稳定性bias instability,也被称为flicker noise。零偏不稳定性通常会在低频下被观察到,而高频的闪烁噪声往往会被白噪声所掩盖。 由闪烁噪声引起的偏差波动通常被建模为随机游走(random walk)。零偏不稳定性测量描述了在固定条件(通常为恒温)下,在指定的时间段内传感器的零偏发生的变化。他是一款陀螺仪传感器或者IMU十分重要的指标。Bias instability通常指定为 1σ 值,单位为°/h,对不太精确的传感器也会采用°/s的单位。凌思科技为您提供先进的惯性导...
为了得到飞行器的位置数据,须对惯性导航系统每个测量通道的输出积分。陀螺仪的漂移将使测角误差随时间成正比地增大,而加速度计的常值误差又将引起与时间平方成正比的位置误差。这是一种发散的误差(随时间不断增大),可通过组成舒拉回路、陀螺罗盘回路和傅科回路 3个负反馈回路的方法来修正这种误差以获得准确的位置数据。 舒拉回路、陀螺罗盘回路和傅科回路都具有无阻尼周期振荡的特性。所以惯性导航系统常与无线电、多普勒和天文等导航系统组合,构成高精度的组合导航系统,使系统既有阻尼又能修正误差。 惯性导航系统的导航精度与地球参数的精度密切相关。高精度的惯性导航系统须用参考椭球来提供地球形状和重力的参数。由于地壳密度不...
智能手机和平板电脑 IMU在手机和平板电脑的应用很普遍,很多游戏如飞行游戏,体育类游戏,陀螺仪监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。而我再举个简单的例子,当我们水平倾斜手机时,我们的智能手机会神奇地从纵向变成横向。这就是我们手机里IMU中加速度计的功能。 在我们的手机上,通常带有3轴加速度计的IMU来感应重力作用的方向。 IMU芯片放置在手机内部,通常有3个加速度计放置在3个方向。一个用于测量手机长边(X方向)的加速度,一个用于测量手机短边(Y方向)的加速度,一个用于测量从手机出来的轴(z方向)的加速度。 如果在X方向放置的加速度计中测量到重力加速度,则意味着我们以纵向模式手持手机,类...
IMU全称Inertial Measurement Unit,惯性测量单元,主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。其原理是采用惯性定律实现的,这些传感器从超小型的的MEMS传感器,到测量精度非常高的激光陀螺,无论尺寸只有几个毫米的MEMS传感器,到直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。 较基础的惯性传感器包括加速度计和角速度计(陀螺仪),他们是惯性系统的重要部件,是影响惯性系统性能的主要因素。尤其是陀螺仪其漂移对惯导系统的位置误差增长的影响是时间的三次方函数。而高精度的陀螺仪制造困难,成本高昂。因此提高陀螺仪的精度、同时降低其成本也是当前追求的目标。凌思科技致力于提供先进的惯性导航系...
惯性传感器有多种类型。MEMS(微机电系统)传感器是较完善的传感器类型之一,已经使众多应用受益。15年前,MEMS线性加速度传感器(加速度计)彻底革新了汽车安全气囊系统。自此以后,从笔记本电脑硬盘保护到游戏控制器中更为直观的用户运动捕捉,各种独特的功能和应用得以实现。 根据谐振器陀螺仪的原理,MEMS结构也可提供角速率检测。两个多晶硅检测结构各含一个“扰动框架”,通过静电将扰动框架驱动到谐振状态,以产生必要的运动,从而在旋转期间产生科氏力。在各框架的两个外部极限处(与扰动运动正交)是可动指,放在固定指之间,形成一个容性捡拾结构来检测科氏运动。当MEMS陀螺仪旋转时,可动指的位置变化通过电容变化...
IMU零偏即IMU传感器零偏,是指IMU器件在静止状态下仍然存在的输出值,这个值是固定的,不会随时间变化。在实际使用中,零偏可以通过一些方法进行补偿,例如在初始启动过程中利用几秒钟的静态数据求平均即可扣掉大部分。 IMU零偏包括常值零偏、全温零偏误差、零偏重复性和零偏不稳定性等类型。常值零偏是指IMU器件生产出来后就不变化的一个值,好的器件在出厂前会进行标定,而便宜的器件则需要用户自行标定。全温零偏误差是指陀螺零偏在其额定工作范围内相对于室温零偏值的变化量,这种缓慢变化的零偏在跟GNSS组合导航中是可以被很快估计和补偿的。零偏重复性是指惯性器件不同次上电运行时的零偏的不重复程度,遇到这种情况,...
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...
智能手机和平板电脑 IMU在手机和平板电脑的应用很普遍,很多游戏如飞行游戏,体育类游戏,陀螺仪监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。而我再举个简单的例子,当我们水平倾斜手机时,我们的智能手机会神奇地从纵向变成横向。这就是我们手机里IMU中加速度计的功能。 在我们的手机上,通常带有3轴加速度计的IMU来感应重力作用的方向。 IMU芯片放置在手机内部,通常有3个加速度计放置在3个方向。一个用于测量手机长边(X方向)的加速度,一个用于测量手机短边(Y方向)的加速度,一个用于测量从手机出来的轴(z方向)的加速度。 如果在X方向放置的加速度计中测量到重力加速度,则意味着我们以纵向模式手持手机,类...