慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是導(dǎo)航系統(tǒng)之一。后來慣導(dǎo)系統(tǒng)通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和原子鐘精確測量載體平臺相對慣性空間的角速率和加速度信息,利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律自動(dòng)計(jì)算出載體平臺的瞬時(shí)速度、位置信息并為載體提供精確的授時(shí)服務(wù)。慣性導(dǎo)航在當(dāng)今社會(huì)中起到了很大的作用,不管是民用用途還是別的方面,或是每個(gè)人的貼身用品里都離不開慣性導(dǎo)航、IMU等定位定姿的系統(tǒng),從飛機(jī)的航行導(dǎo)彈的飛行定位、潛艇的定位航行、汽車的無信號區(qū)導(dǎo)航、單兵系統(tǒng)的指示導(dǎo)航都離不開慣導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用。慣性導(dǎo)航技術(shù)的原始應(yīng)用都采用穩(wěn)定平臺技術(shù)。北京慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場
組合慣性導(dǎo)航奠定自動(dòng)駕駛技術(shù):衛(wèi)星和慣性是組合導(dǎo)航比較典型的應(yīng)用,簡稱組合慣導(dǎo),該系統(tǒng)有很好的互補(bǔ)效果。衛(wèi)星補(bǔ)充了慣性系統(tǒng)的累計(jì)誤差,而慣性系統(tǒng)又很好地彌補(bǔ)了衛(wèi)星的不穩(wěn)定性和易受干擾性。組合慣性導(dǎo)航不像激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器那樣易于理解,一般很少提到,但在行業(yè)里大家都有比較共識的深入認(rèn)識。組合慣導(dǎo)與機(jī)器視覺、雷達(dá)等融合,形成一套完整的具有相對定位功能的系統(tǒng)。汽車自動(dòng)駕駛四大關(guān)鍵功能模塊包括智能定位、環(huán)境感知、行為預(yù)測、決策和路徑規(guī)劃,組合慣性導(dǎo)航主要關(guān)注智能定位這一塊。而智能定位不只是組合慣導(dǎo)在工作,還包括“衛(wèi)慣車視聯(lián)”融合系統(tǒng),即衛(wèi)星、慣性系統(tǒng)、車身傳感器、視覺傳感器、以及未來有巨大發(fā)展?jié)撃艿穆?lián)網(wǎng)技術(shù)之間的融合。東北慣性導(dǎo)航系統(tǒng)促銷價(jià)慣性導(dǎo)航可以提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位信息。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由陀螺儀和加速度計(jì)組成,通過測量加速度和角速度獲取定位信息,是目前容易獲得且精度夠用的運(yùn)動(dòng)傳感器。系統(tǒng)包括加工工藝、傳感器校準(zhǔn)、軟硬件的深度結(jié)合、系統(tǒng)集成后傳感器衰退情況、環(huán)境適應(yīng)性、車上安裝誤差補(bǔ)償度、汽車行業(yè)體系認(rèn)證等。對于慣性器件本身,衡量其優(yōu)劣的技術(shù)指標(biāo)有零偏不穩(wěn)定性,隨機(jī)游走,艾倫方差等。慣性導(dǎo)航發(fā)展已有百年歷史,早期的角速度測量使用機(jī)械陀螺,利用陀螺的進(jìn)動(dòng)效應(yīng),形成角度姿態(tài)的測量儀器,它與角速度成比例關(guān)系。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人類測量角速度的工具越來越多,如動(dòng)力協(xié)調(diào)陀螺、靜電陀螺、光纖陀螺、激光陀螺等。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)陀螺儀的不同,可分為機(jī)電(包含液浮、氣浮、靜電、撓性等種類)陀螺儀、光學(xué)(包含激光、光纖等種類)陀螺儀、微機(jī)械(MEMS)陀螺儀等類型的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。根據(jù)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的力學(xué)編排實(shí)現(xiàn)形式又可以分為:平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是將陀螺儀和加速度等慣性元件通過萬向支架角運(yùn)動(dòng)隔離系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)載物固聯(lián)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。,其慣性測量裝臵(加速度計(jì)和陀螺儀)安裝在機(jī)電導(dǎo)航平臺上,以平臺坐標(biāo)系為基準(zhǔn),測量運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過框架伺服系統(tǒng)隔離了載體的角運(yùn)動(dòng),因此可以獲得較高的系統(tǒng)精度。目前無人機(jī)的導(dǎo)航技術(shù)主要有慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、地形輔助導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航等多個(gè)方面。
慣性導(dǎo)航的目的是實(shí)現(xiàn)自主式導(dǎo)航,即不依賴外界信息,包括衛(wèi)星信號、北極指引等。那么慣性是如何實(shí)現(xiàn)的呢?慣性導(dǎo)航工作的關(guān)鍵原理是:它從過去自身的運(yùn)動(dòng)軌跡推算出自己目前的方位。其工作技術(shù)原理不外乎就是以下三條基本公式:距離=速度×?xí)r間,速度=加速度×?xí)r間,角度=角速度×?xí)r間。首先,檢測(或設(shè)定好)初始信息,包括初始位置、初始朝向、初始姿態(tài)等。然后,用IMU時(shí)刻檢測物體運(yùn)動(dòng)的變化信息。其中,加速度計(jì)測量加速度,利用原理a=F/M,測量物體的線加速度,然后乘以時(shí)間得到速度,再乘以時(shí)間就得到位移,從而確定物體的位置;而陀螺儀則測量物體的角速率,以物體的初始方位作為初始條件,對角速率進(jìn)行積分,進(jìn)而時(shí)刻得到物體當(dāng)前方向;還有電子羅盤,能在水平位置確認(rèn)物體朝向。這3個(gè)傳感器可相互校正,得到較為準(zhǔn)確的姿態(tài)參數(shù)。慣性導(dǎo)航可以以適宜的方式滿足用戶的導(dǎo)航需求。北京慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)歷了平臺式導(dǎo)航系統(tǒng)、捷聯(lián)式導(dǎo)航系統(tǒng)及組合導(dǎo)航系統(tǒng)三個(gè)歷程。北京慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在船艦導(dǎo)航、陸地導(dǎo)航、航空導(dǎo)航、航天導(dǎo)航四大導(dǎo)航領(lǐng)域中均有應(yīng)用,因此可是說是全方面覆蓋的導(dǎo)航。在船艦導(dǎo)航中,主要應(yīng)用是船舶導(dǎo)航系統(tǒng),主要測量的船舶的航行角,確保行駛在正確的航線上。陸地導(dǎo)航則是裝載在私家車上,結(jié)合GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)為汽車行駛導(dǎo)航。航空導(dǎo)航主要是用于飛機(jī)導(dǎo)航。因?yàn)榭罩腥狈⒄瘴?,因此飛機(jī)的航線主要是依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)來確定的,并且精度的要求較高。航天導(dǎo)航則是裝載在衛(wèi)星、宇宙飛船等航天器上,這類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度要求更高,且更加穩(wěn)定。北京慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場
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