惯性测量单元

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什么是惯性测量单元?它适用于哪些用户?

惯性测量单元(IMU)是一种电子设备,它结合了加速度计和陀螺仪两种传感器,用于测量物体或车辆的运动。这些惯性测量单元传感器可以检测线加速度和角速度,从而跟踪三维空间中的运动和姿态。

IMU 负责提供精度极高的原始运动数据,以支持对任何车辆或移动物体进行关键的实时运动计算。

赛峰惯性测量单元的应用领域包括:

航空

航空航天与国防

  • 用于在无 GPS 环境下运行的飞机导航、飞行控制和关键任务制导系统。

自主系统与机器人

  • 适用于需要精确运动跟踪和稳定的无人机、自动驾驶车辆和机器人平台。
海上

海洋与海底导航

  • 适用于依赖惯性传感的船舶、水下航行器和海上系统,在GNSS信号不可用的情况下。
地点

工业与测量应用

  • 适用于测绘、地理配准和重型机械等精确方位和运动数据至关重要的领域。

为什么要使用惯性测量传感器?

IMU无需GPS即可工作

内置于惯性测量单元 (IMU) 中的传感器无需 GPS 即可独立提供角速度和线加速度等关键运动数据。即使 GPS 信号丢失,您仍然可以借助板载惯性测量传感器了解自身的运动和旋转情况。

这使得惯性测量单元(IMU)在GPS信号不可用、不可靠或被故意屏蔽的环境中尤为重要,例如室内、水下或城市峡谷。通过持续测量运动,即使在无法使用外部定位系统的情况下,IMU也能确保对方向和运动的持续感知。

高频数据

惯性单元设计用于以100 Hz至1000 Hz甚至更高的频率输出数据。这种超快的数据输出速率对于需要实时运动跟踪的应用至关重要,例如无人机、无人飞行器、机器人以及导弹或飞机等高动态物体。高更新速率能够精确捕捉运动和姿态的快速变化,即使在高度动态的环境中也能确保平稳控制和精准导航。此外,它还使下游系统(例如飞行控制器或导航算法)能够快速响应并实时保持稳定性。

在恶劣环境下依然可靠

赛峰的惯性测量单元 (IMU) 因其在最具挑战性的环境中也能出色运行而享誉全球,拥有无与伦比的运行偏置稳定性 (IRBS) 和低噪声 (ARW)。每块电路板和外壳都经过精心打造,能够承受严苛环境,同时提供稳定可靠的性能。这种卓越的性能确保即使在高振动和高动态场景下,也能长时间保持精准的运动传感。因此,赛峰 IMU 可为对精度和可靠性要求极高的关键任务应用提供可靠的数据。

惯性测量单元的关键参数 — 精度至关重要

范围它的含义其重要性的原因典型范围
偏置稳定性(IRBS)当没有运动时,传感器输出随时间推移的稳定性如何?直接影响长期精度和漂移0.001°C/小时至10°C/小时
角随机游走(ARW)陀螺仪信号随时间变化的噪声影响短期精度和流畅性0.001°/√小时至0.1°/√小时
输出数据速率IMU提供测量数据的频率对实时控制和快速动态特性至关重要100赫兹至2000赫兹以上
动态范围最大可测量加速度和旋转确保在高速或高G值环境下的性能±2克至±100克,±250°/秒至±20,000°/秒
环境稳健性能够在高温、冲击和振动条件下运行在恶劣条件下确定可靠性-40°C 至 +85°C(或更高),高抗冲击性

赛峰惯性测量单元

在严苛条件下仍能可靠、准确地进行精确的运动跟踪和定向。

Industry

全球信赖的卓越品质

赛峰的 MEMS 惯性测量单元具有高带宽、紧凑高效的外形尺寸以及卓越的重量性能比。我们在制造和部署 IMU 方面拥有丰富的经验,即使在复杂环境下也能可靠运行。

从航空航天和国防到工业自动化、机器人、交通和能源系统,我们的 IMU 提供精确的运动跟踪数据。

无论您需要将 IMU 嵌入到惯性导航系统 (INS) 中,还是将其与姿态航向参考系统 (AHRS) 配对,IMU 都将作为原始运动和加速度数据的来源。

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