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为什么有些 IMU 还包括磁力计?

Posted: Mon Feb 17, 2025 4:04 am
by aminaas1576
什么是 INU 传感器?它如何工作?
大多数 IMU 传感器由两组不同的传感器组成——加速度计和陀螺仪。加速度计测量三个正交轴上的线性加速度。对加速度随时间积分将得到速度,对速度随时间积分将得到位置。

陀螺仪传感器测量三个正交轴的角速度。随着时间的推移,对三个轴上的角速度进行积分将导致横滚、俯仰和偏航的变化,也就是物体位置的变化。

带有陀螺仪和加速度计传感器的IMU模块可以提供6个自由度测量。



加速度计可以成功计算相对于地球引力的横滚和俯仰值,并校正陀螺仪漂移。

然而,它不能用于确定绝对方向(航向),因为 德国 whatsapp 号码数据 航向的变化与重力矢量正交。磁力仪可以测量三维磁场强度。利用地球磁场,它可以帮助确定物体的方向(即航向)以及滚动和俯仰。

将磁力计集成到 IMU 中可以帮助检测物体的初始航向并纠正数据融合算法中的陀螺仪航向积分误差。

测量 IMU 性能
零偏不稳定性是陀螺仪最关键的性能参数之一。这是陀螺仪随时间漂移量的直接测量。由于陀螺仪输出是积分来计算角度(横滚、俯仰和航向)的变化,因此由于漂移引起的任何误差都会导致相对角度误差的累积。而且,这些角度误差会随着时间的推移转化为位置误差。对于汽车应用来说,高性能 IMU 是实现自动驾驶汽车高定位精度的必要组件。

三重冗余 IMU 使用三个 IMU 构建三重冗余传感器架构,可提供额外的可靠性和准确性。

如果由于某种原因,一个或多个传感器无法正常工作,则可以配置系统以识别错误的传感器数据并避免使用它。错误的传感器输出或无效的数据集将被忽略或淡化。这种架构保证了系统可靠性的同时也提高了性能。

IMU 传感器可能不会像 LiDAR、雷达和摄像头等其他传感器那样受到关注和媒体报道。然而,在许多方面,IMU 是未来十年将上路的 4 级和 5 级自动驾驶汽车成功运行所需的关键安全部件。