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如何为您的构建选择合适的惯性传感器

文章出处:新闻资讯 责任编辑:深圳市广陵达科技有限公司 发表时间:2024-11-14 17:22:24

      正在寻找惯性传感器但不确定从哪里开始?尽管许多制造商都使用类似的术语,但价格和性能却存在巨大差异。


      理解IMU和惯性导航:

      惯性测量单元 (IMU) 是一个集成传感器套件,结合了多个加速度计和陀螺仪,可相对于惯性参考系产生比力和角速率的三维测量。对于买家来说不幸的是,近年来,IMU 一词已成为一个总称,用于描述各种惯性系统,包括姿态航向参考系统 (AHRS) 和惯性导航系统 (INS)。 IMU 本身不提供任何类型的导航解决方案(位置、速度、姿态)。它仅充当传感器,与 INS(惯性导航系统)相反,INS(惯性导航系统)集成其内部 IMU 的测量结果以提供导航解决方案。

通用惯性传感器图

通用惯性传感器图


      如此多的传感器,如此少的时间!


      一般来说,惯性传感器可分为以下三个性能类别之一。让我们逐一看一下。


      海洋和航海级惯性系统:大型、精确且昂贵

      海洋级惯性系统是市面上最高等级的传感器,用于船舶、潜艇,有时也用于航天器(尽管名称如此)。这些系统提供每天小于 1.8 公里的无辅助导航解决方案漂移。毫不奇怪,这些传感器的价格高达 1,000,000 美元。不适合胆小的人或预算有限的人。


      导航级系统的性能略低于船舶系统,通常用于商用客机和军用飞机。导航级系统每小时的漂移通常小于 1.5 公里。同样,这些都是大件物品,标价高达 100,000 美元。


      战术和工业级传感器:对于主力应用具有高价值

      战术和工业级传感器是这三个类别中最多样化的,可满足各种性能和成本场景。该类别用于许多需要以较低成本获得高性能数据以进行大批量生产的应用,例如机器人割草机、送货机器人、无人机、农业机器人、移动工业机器人和自主船舶。占地面积比船舶和航海小得多,成本也更低。虽然成本较低,但买家仍然为精度、性能、占用空间小和重量支付溢价。


      汽车和消费级传感器:商品应用

      商业市场上可用的最低等级 IMU 称为汽车级。这些传感器通常作为单独的加速度计或陀螺仪出售,但许多公司已经开始将不同制造商的多个加速度计和陀螺仪结合起来,创建独立的 IMU 单元。然而,汽车级 IMU 的精度不足以用于惯性导航,即使与 GPS 等其他导航系统集成也是如此。因此,这些传感器用于悬架系统、安全气囊、防抱死制动系统、娱乐系统和其他类似应用。这是所有传感器中最便宜的,每个单元的成本或多或少约为 100 美元。

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