1O que é?UMI
Já se perguntou como os submarinos navegam sob a água sem GPS, como os mísseis voam com precisão para alvos ou por que o ecrã do telefone gira instantaneamente quando você o inclina?Todas estas funções comuns e de alta tecnologia dependem de um sistema central de sensores.
Diferente do GPS e dos sensores visuais, o IMU funciona de forma completamente independente, não necessitando de sinais externos, câmaras ou apoio por satélite.Pode sentir continuamente o movimento e a atitude de qualquer objeto no espaço pela sua própria unidade interna de detecçãoDesde pequenos chips em smartphones até sistemas de navegação de alta precisão para navios e aeronaves, a IMU é o núcleo do "olho de percepção interior" de todos os dispositivos em movimento.
Simplificando, o IMU é uma combinação integrada de múltiplos sensores, principalmente incluindo um giroscópio de 3 eixos e um acelerômetro de 3 eixos.O giroscópio detecta a velocidade de rotaçãoO acelerômetro detecta aceleração e desaceleração, assim como o corpo sente acelerar ou frear num carro.Combinados, eles gravam cada mudança de movimento do dispositivo em tempo real.
É importante entender que o IMU só produz dados brutos de movimento, incluindo velocidade angular e aceleração.Estes resultados de navegação utilizáveis são calculados posteriormente através de algoritmos profissionais.
2A diferença entre IMU e INS
Muitas pessoas facilmente confundem IMU e INS. A diferença é simples e clara.O INS (Inertial Navigation System) é um sistema inteligente completo construído com base na IMUO INS adiciona processadores, algoritmos de fusão de dados e módulos opcionais de posicionamento por satélite GNSS. Pode calcular automaticamente a atitude, velocidade e posição em tempo real para apoiar o trabalho de navegação real.
Podemos usar uma analogia simples: o IMU é como um termômetro que fornece apenas dados brutos de temperatura. O INS é como um sistema completo de previsão do tempo que analisa e processa dados para dar resultados utilizáveis.Em resumo., IMU é a base do hardware principal, e INS é a solução de navegação final.
3Defeitos da UMI e métodos comuns de calibração
O IMU é poderoso, mas não é perfeito. inevitavelmente tem pequenos erros causados pela fabricação e instalação.Assim, calibragem e compensação regulares são necessários.
Em primeiro lugar, devido à tolerância de fabricação, os três eixos de detecção não podem ser perfeitamente perpendiculares, causando interferência no eixo transversal.semelhante a uma escala não calibrada que não pode voltar ao zero com precisãoEm terceiro lugar, a posição de instalação real dos sensores internos não está completamente concentrada no centro, o que produzirá pequenos erros de comprimento do braço durante a rotação.
Estes problemas são comuns a todos os produtos IMU. Os engenheiros resolvem estes problemas através de calibração estática profissional, calibração invertida e teste de tocadiscos antes da entrega.Com base nos modelos de erro e na compensação de software em tempo real, a estabilidade e a precisão da UMI podem ser muito melhoradas.
4Dois tipos principais e aplicações da UIM
4.1 IMU MEMS
A IMU MEMS adota tecnologia de chip micro-eletromecânica, realizando tamanho ultra-pequeno, baixo custo e consumo de energia ultra-baixo.Está incorporado em smartphones.O MEMS é um sistema de detecção de movimentos que permite a detecção de movimentos e a detecção de atitudes diárias.a sua precisão é limitada e facilmente afectada pela temperatura e vibração, adequado para cenários de curto prazo e de baixa precisão.
4.2 UMI FOG
O FOG IMU usa giroscópio de fibra óptica como sensor central. Com base no efeito óptico Sagnac, ele consegue medição de rotação de alta precisão sem partes mecânicas em movimento.,A sua precisão é de centenas a milhares de vezes superior, com uma deriva extremamente baixa, forte resistência a choques e desempenho estável à temperatura.
O FOG IMU é utilizado principalmente para cenários de navegação autônoma de ponta, especialmente para equipamentos que funcionam durante muito tempo sem sinais GPS.e a navegação acústica e visual são facilmente perturbadasO FOG IMU pode fornecer dados de posição e movimento contínuos e estáveis para submarinos, detectores de profundidade e robôs subaquáticos, apoiando a navegação independente de longa duração e alta precisão.
5Resumo
O IMU é o núcleo básico da tecnologia de detecção inercial. O IMU MEMS traz a percepção inercial para a eletrônica de consumo diária com miniaturização e baixo custo.navegação marítima e aeroespacial com precisão ultra-alta e forte estabilidadeSem depender de quaisquer sinais externos, o IMU captura cada movimento sutil do portador através da percepção inercial pura, tornando-se a "âncora de direcção" confiável para terra, mar,Equipamento aéreo e espacial.
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