1- Τι είναι;ΜΜΕ
Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς τα υποβρύχια πλοιάζουν κάτω από το νερό χωρίς GPS, πώς οι πύραυλοι πετούν με ακρίβεια προς τους στόχους τους ή γιατί η οθόνη του τηλεφώνου σας περιστρέφεται αμέσως όταν την κλάνετε;Όλες αυτές οι κοινές και υψηλής τεχνολογίας λειτουργίες βασίζονται σε ένα κεντρικό σύστημα αισθητήρων.
Σε αντίθεση με το GPS και τους οπτικούς αισθητήρες, το IMU λειτουργεί εντελώς ανεξάρτητα.Μπορεί συνεχώς να αισθάνεται την κίνηση και τη στάση οποιουδήποτε αντικειμένου στο διάστημα με τη δική του εσωτερική μονάδα αισθητήραΑπό τα μικροσκοπικά τσιπ στα smartphones μέχρι τα υψηλής ακρίβειας συστήματα πλοήγησης για πλοία και αεροσκάφη, η IMU είναι το κεντρικό "εσωτερικό μάτι αντίληψης" όλων των κινούμενων συσκευών.
Με απλά λόγια, το IMU είναι ένας ολοκληρωμένος συνδυασμός πολλαπλών αισθητήρων, που περιλαμβάνει κυρίως ένα γυροσκόπιο 3 άξων και ένα επιταχυνόμετρο 3 άξων.Το γυροσκόπιο ανιχνεύει την ταχύτητα περιστροφήςΤο επιταχυνόμετρο ανιχνεύει την επιτάχυνση και την επιβράδυνση, ακριβώς όπως το σώμα σας αισθάνεται όταν επιταχύνετε ή φρενάρετε σε ένα αυτοκίνητο.Συνδυασμένα μαζί, καταγράφουν κάθε κίνηση αλλαγή της συσκευής σε πραγματικό χρόνο.
Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι το IMU παράγει μόνο ακατέργαστα δεδομένα κίνησης, συμπεριλαμβανομένης της γωνιακής ταχύτητας και της επιτάχυνσης.Αυτά τα χρήσιμα αποτελέσματα πλοήγησης υπολογίζονται αργότερα μέσω επαγγελματικών αλγορίθμων.
2Η διαφορά μεταξύ IMU και INS
Πολλοί άνθρωποι μπερδεύουν εύκολα IMU και INS. Η διαφορά είναι απλή και σαφής.Το INS (Inertial Navigation System) είναι ένα ολοκληρωμένο έξυπνο σύστημα βασισμένο στην IMU.Το INS προσθέτει επεξεργαστές, αλγόριθμους σύντηξης δεδομένων και προαιρετικές μονάδες τοποθέτησης δορυφόρου GNSS. Μπορεί να υπολογίζει αυτόματα στάση, ταχύτητα και θέση σε πραγματικό χρόνο για να υποστηρίξει την πραγματική εργασία πλοήγησης.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια απλή αναλογία: το IMU είναι σαν ένα θερμόμετρο που παρέχει μόνο ακατέργαστα δεδομένα θερμοκρασίας.Με λίγα λόγια...Το IMU είναι το βασικό βασικό υλικό και το INS είναι η τελική λύση πλοήγησης.
3Ελαττώματα της ΜΜΕ και κοινές μεθόδους βαθμονόμησης
Το IMU είναι ισχυρό, αλλά δεν είναι τέλειο. έχει αναπόφευκτα μικρά λάθη που προκαλούνται από την κατασκευή και την εγκατάσταση.Έτσι, η τακτική βαθμονόμηση και η αντιστάθμιση είναι απαραίτητες..
Πρώτον, λόγω της ανοχής κατασκευής, οι τρεις άξονες ανίχνευσης δεν μπορούν να είναι τέλεια κατακόρυφοι, προκαλώντας παρεμβολές σταυροξυλίου.παρόμοιο με μια μη βαθμονωμένη κλίμακα που δεν μπορεί να επιστρέψει στο μηδέν με ακρίβειαΤρίτον, η πραγματική θέση εγκατάστασης των εσωτερικών αισθητήρων δεν συγκεντρώνεται πλήρως στο κέντρο, γεγονός που θα προκαλέσει μικρά σφάλματα σε μήκος βραχίονα κατά την περιστροφή.
Τα προβλήματα αυτά είναι κοινά για όλα τα προϊόντα IMU. Οι μηχανικοί λύνουν αυτά τα προβλήματα μέσω επαγγελματικής στατικής βαθμονόμησης, αναστροφής βαθμονόμησης και δοκιμών πινέλα πριν από την παράδοση.Με την καθιέρωση μοντέλων σφάλματος και αντιστάθμισης λογισμικού σε πραγματικό χρόνο, η σταθερότητα και η ακρίβεια του IMU μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά.
4Δύο κύριοι τύποι και εφαρμογές της IMU
4.1 ΜΕΜΣ IMU
Η ΜΜΕΣ IMU υιοθετεί τεχνολογία μικροηλεκτρομηχανικών τσιπ, συνειδητοποιώντας εξαιρετικά μικρό μέγεθος, χαμηλό κόστος και εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.Είναι ενσωματωμένο σε smartphonesΤο MEMS IMU είναι οικονομικά προσιτό και εύκολο στην ενσωμάτωση, αλλά δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση των καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημερινών καθημεη ακρίβεια του είναι περιορισμένη και επηρεάζεται εύκολα από τη θερμοκρασία και τις δονήσεις, κατάλληλο για σενάρια μικρού χρόνου και χαμηλής ακρίβειας.
4.2 Μονάδα IMU FOG
Το FOG IMU λαμβάνει γυροσκόπιο οπτικών ινών ως βασικό αισθητήρα.,Η ακρίβεια του είναι εκατοντάδες έως χιλιάδες φορές υψηλότερη, με εξαιρετικά χαμηλή ροή, ισχυρή αντοχή σε σοκ και σταθερή απόδοση θερμοκρασίας.
Το FOG IMU χρησιμοποιείται κυρίως για σενάρια αυτόνομης πλοήγησης υψηλού επιπέδου, ιδίως για εξοπλισμό που λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς σήματα GPS.και η ακουστική και οπτική πλοήγηση διαταράσσονται εύκολαΤο FOG IMU μπορεί να παρέχει συνεχή και σταθερά δεδομένα στάσης και κίνησης για υποβρύχια, ανιχνευτές βαθιάς θάλασσας και υποβρύχια ρομπότ, υποστηρίζοντας τη μακρά αντοχή και την υψηλή ακρίβεια της ανεξάρτητης πλοήγησης.
5Συνοπτική
Το IMU είναι ο βασικός πυρήνας της τεχνολογίας αισθητήρα αδράνειας. Το MEMS IMU φέρνει την αδράνεια στην καθημερινή ηλεκτρονική κατανάλωση με μικρογραφία και χαμηλό κόστος.ναυσιπλοΐα και αεροδιαστημική πλοήγηση με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια και ισχυρή σταθερότηταΧωρίς να βασίζεται σε εξωτερικά σήματα, η IMU καταγράφει κάθε λεπτή κίνηση του φορέα μέσω της καθαρής αδρανειακής αντίληψης, καθιστώντας την αξιόπιστη άγκυρα κατεύθυνσης για την ξηρά, τη θάλασσα,εξοπλισμός αεροσκάφους και διαστήματος.