1De unieke onafhankelijkheid van de IMU
Autonome voertuigen zijn afhankelijk van een verscheidenheid aan waarnemingssensoren voor het bewustzijn van de omgeving en de positionering, waaronder LiDAR, radar, camera's en hoge precisie kaarten.Al deze sensoren zijn afhankelijk van externe omgevingssignalen en visuele feedback., waardoor ze gevoelig zijn voor storingen door weer, schuilplaatsen, lichtveranderingen en complexe wegomstandigheden, wat gemakkelijk tot een afname van de prestaties of tijdelijke storingen kan leiden.
In tegenstelling tot alle externe waarnemingsapparaten werkt de Inertial Measurement Unit (IMU) volledig onafhankelijk van externe signalen of omgevingsgegevens.Deze unieke onafhankelijkheid maakt IMU de belangrijkste garantie voor de veiligheid van autonoom rijden en multi-sensor fusie, die dient als de meest betrouwbare redundante back-up voor de bepaling van de positie en de houding van het voertuig.
2. Full-Dimensional Precision Positioning Capability (Volledig dimensionale precisiepositieringscapaciteit)
Een standaard IMU voor auto's bevat een drieassige versnellingsmeter en een drieassige gyroscoop, die een compleet sensorsysteem met 6 vrijheidsgraden (6 DOF) vormen.Het kan volledig vangen alle beweging staten van het voertuig, met inbegrip van driedimensionale lineaire verplaatsing en driedimensionale rotatieveranderingen (roll, pitch, yaw).
Naast de basisstabiliteitscontrole van het voertuig en de activeringsfuncties van de airbag ondersteunt IMU real-time tracking en continue bepaling van de positie en houding van het voertuig.Na nauwkeurige temperatuurkalibratie en driftcompensatie, in combinatie met het uitgebreide Kalmanfilter (EKF) -algoritme, kan IMU in korte tijd een hoogprecisie-onafhankelijke positionering realiseren.Geavanceerde voertuigsystemen combineren gegevens over wiel snelheid en stuurhoek om het filteraalgoritme te optimaliseren, waardoor de gladheid en nauwkeurigheid van de positionering effectief worden verbeterd.
3. Critische veiligheidsredundantie voor autonoom rijden
Het ontwerp van een autonoom rijsysteem volgt strikt de FMEA-norm (Failure Mode Effects Analysis) en vereist volledige oplossingen voor het oplossen van fouten in extreme scenario's.Een van de belangrijkste veiligheidsuitdagingen is het omgaan met het gelijktijdige falen van LiDAR, radar- en camera-waarnemingssystemen.
In extreme gevallen van sensorfouten maakt de IMU navigatie mogelijk en kan de positie en houding van het voertuig binnen een bepaalde periode zelfstandig stabiel blijven.Gebaseerd op continue traagheidsgegevens, kan het systeem gecontroleerde vertraging en veilig parkeren uitvoeren, waardoor plotselinge storingen en gevaarlijke rijtoestanden worden vermeden.Dit is een onmisbare veiligheidsvoorwaarde voor de massaproductie van autonoom rijden..
4GNSS + IMU gecombineerde navigatie: Mainstream High-precision-oplossing
Traditionele goedkope enkelfrequente GPS-ontvangers kunnen niet voldoen aan de hoge precisie van de plaatsbepaling van autonoom rijden.de goedkope multifrequente GNSS-chips zijn op grote schaal toegepastGecombineerd met RTK, PPP en andere netwerkindifferentiële correctietechnologieën kan GNSS-positionieregtigheid onder open en ideale omstandigheden centimeterniveau bereiken.
GNSS-signalen zijn echter extreem kwetsbaar voor verstopping door gebouwen, tunnels, bruggen en dichte vegetatie, wat leidt tot signaalverlies en een scherpe achteruitgang van de nauwkeurigheid.De kernoplossing voor dit probleem is GNSS/INS fusie technologie, die gebruikmaakt van een IMU met hoge prestaties om de positiegaping te vullen bij GNSS-signalanomalieën.
GNSS beschikt over absolute positioneringsnauwkeurigheid, maar een lage updatefrequentie (120 Hz) en slechte continuïteit.Het kan positioneringsgegevens tussen GNSS-updates interpoleren om een soepele en hoogfrequente positioneringsuitgang te bereikenIn complexe beschermde scenario's kan de IMU 10 tot 30 seconden een effectief dead-counting handhaven.
De huidige MEMS-IMU's voor de automobielindustrie hebben een instabiliteit van 5°/h en een winkelrandomloop van 0,5°/√h, wat een soepele positionering kan garanderen tijdens GNSS-opdateringsintervallen.Toch hebben ze moeite met het behoud van centimeter nauwkeurigheid voor een lange tijd in volledig geblokkeerde scenario's zoals tunnelsDe volgende generatie MEMS-IMU's met hoge prestaties richten zich op indicatoren van 1°/h bias instabiliteit en 0,1°/√h hoekige willekeurige wandeling.die volledig zal voldoen aan de langetermijnbehoeften van hoogwaardige fusie-navigatie voor autonoom rijden op hoog niveau.
5. Industrie-uitdagingen en ontwikkelingsvooruitzichten
Consumenten- en industriële MEMS-sensoren bieden een bepaald falen, maar IMU's voor de automobielindustrie vereisen een zeer hoge betrouwbaarheid, een lange levensduur en een extreme aanpassingsvermogen voor het milieu.lage drift en een hoge foutvertraagzaamheid zijn de belangrijkste technische drempelwaarden geworden voor inertiële apparaten op voertuigen.
Als de kern van de onderliggende hardware van autonoom rijden zijn IMU en INS traagheidsnavigatietechnologie onopvallend, maar onmisbaar.Met de continue iteratie van MEMS-technologie en fusie-algoritmen, zullen IMU's met hoge prestaties die op voertuigen zijn gemonteerd, de veiligheid, stabiliteit en betrouwbaarheid van intelligente rijsystemen verder verbeteren.
6Inleiding: LIKOV MG-200 MEMS IMU
Belangrijkste voordelen
-
Kalibratie en compensatie bij volle temperatuur, aangepast aan extreme temperatuuromgevingen van -45 °C tot +80 °C
-
100% onafhankelijke binnenlandse besturbare onderdelen
-
Hoge prestaties, miniaturisatie, lichtgewicht en laag energieverbruik
-
Sterke weerstand tegen harde mechanische trillingen en schokken
-
1 kHz snelle bemonstering, ondersteunt hoog dynamisch bewegingsopsporen
-
Ondersteuning van online software-upgrade, handig voor iteratieve optimalisatie
Kernnauwkeurigheid
Gyro bias instabiliteit: 0,3°/h (10s gladheid), bereikend hoge tactische prestaties.
Typische toepassingen
Autonome voertuigen, houdingsreferentiesystemen, geleidings- en besturingssystemen, houdingsmeting van schepen en voertuigen, gecombineerde navigatie via traagheid/satelliet, boor- en mijnbouwsystemen,mobiele kaartvorming, satellietcommunicatie mobiele terminals, stabilisatiesystemen voor zoekers.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
