成都航行载具惯性测量单元-小体积惯性导航

发布人:深圳市通明快捷电子有限公司发布时间:2020-09-09

成都航行载具惯性测量单元-小体积惯性导航y7o2

一、                 产品介绍

IVS900 是可靠的固态惯性测量单元。内置三轴硅陀螺仪、三轴硅加速度计,并经过三轴转台精密校准以满足不同条件下的性能需求。可输出实时、准确的载体姿态和传感器数据。

  

二、                 主要特性

l   震动环境下良好的性能

l   校准陀螺仪的零点、零点温度系数、灵敏度、灵敏度温度系数、正交性误差和加速度效应,加速度计的零点、零点温度系数、灵敏度、灵敏度温度系数和正交性误差

l   200Hz 快速计算,高速采样保证运动细节的计算,混叠,提高信噪比

l   数据包速率 200Hz,RS422 接口

l   低功耗:典型 0.12A (5V)

  

三、                 产品应用

        机器人         各类自适应航行载具           姿态监控


四、                 使用及安装说明

1.           电源应为 5-36V 直流,若供电线路较长,请使用滤波器或者外置稳压器。

2.           IMU 应用 M3 半圆头螺丝固定在载体上,操作过程中的松动会影响测量精度。

3.           IMU 在初上电 30 秒内建议静置,完成自检和初始对准过程。如果初上电时载体有运动,将延缓初对准收敛的时间。

4.           尽量安装在载体重心或靠近重心的位置。

5.           尽量避免剧烈震动、温度变变化(如安装在发动机旁),必要时使用减震器。

6.           尽量对准 IMU 坐标轴与载体坐标轴。

成都航行载具惯性测量单元-小体积惯性导航
成都航行载具惯性测量单元-小体积惯性导航
成都航行载具惯性测量单元-小体积惯性导航


        而这将会对军用定位、导航领域带来革命性影响。由于该导航系统具有体积小、成本低、精度高、不依赖外界信息、不向外界辐射能量、抗干扰能力极强、隐蔽性好等特点,很有可能成为GPS技术的替代者。惯性导航应用惯性测量装置,包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。前者是测量物体的加速度,后者又被叫做角速度传感器,是测量角速度的。利用这些装置的参数,计算并导航看起来似乎很简单,但是由于采样频率一般很高(一秒内几十甚至几百次),所以累加起来误差很容易扩大,所以长时间的导航仍然有很大的困难。但是在一定的前提下,短时间内的使用还是可行的。日常手机导航中,常常会出现隧道、高架、密林小路、高楼窄道等地段,导航突然不动了。 由于载体是静止的,所以在加速度计的输出中只含有重力加速度的分量,并将其作为误差信号进行对准,对准过程就是重力加速度分量逐渐趋于零的过程,对准精度取决于加速度计的零位,动基座对准,在运动的载体上进行,5载体空间运动相对地球表面飞行的飞机和导弹。 解决了导航坐标系的维持问题,有害加速度的补偿,解决了导航计算的问题,初始对准的方式很多,按照是否需要从外部引入基准信息,可划分为自主式对准和非自主式对准,只依赖地球的重力矢量(加速度计的测量信号)和地球自转角速率矢量(陀螺的测量信号)实现的对准。 3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动,3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度,计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据,控制显示器显示各种导航参数,实现功能,按照惯性导航组合在飞行器上的安装方式。
        加速度计加速度计是惯性导航系统的另一核心元件。加速度计是用来感测运动载体沿一定方向的比力的惯性器件,可以测量出加速度和重力,从而计算载体的速度和位臵。加速度计的分类:按照输入与输出的关系可分为普通型、积分性和二次积分型;按物理原理可分为摆式和非摆式,摆式加速度计包括摆式积分加速度计、液浮摆式加速度计和挠性摆式加速度计,非摆式加速度计包括振梁加速度计和静电加速度计;按测量的自由度可分为单轴、双轴、三轴;按测量精度可分为高精度(优于10-4m/s2)、中精度(10-2m/s2–10-3m/s2)和低精度(低于0.1m/s2)三类。惯性导航市场的发展格局惯性导航的发展进程由于陀螺仪是惯性导航的核心部。 一根轴与当地的地垂线重合,可以[指天为正",也可以[指地为正",其余两根轴位于当地的水平面内,一根指北,另一根指东,三根轴的命名没有统一的规定,可根据需要确定,例如,Xt轴在当地水平面内指东,yt轴沿当地子午线指北。 由此定义可知,刚体上所有点的运动状态是相同的,所以才可以用质心(具有确定质量的空间点)的空间运动代表刚体的平动,质心的空间位置可以用直角坐标(x,y,z)来表示,在不同的坐标系中具有不同的数值,刚体相对质心的旋转(绕定点转动)可以用广义欧拉角。 因其发射升空后不可更换或维修;制导武器对系统寿命要求短,但可能须要满足长时间战备的要求,涉及到军事应用等领域,对可靠性要求较高,惯性导航的工作原理惯性导航系统是一种自主式的导航方法,它依靠载体上的设备自主地确定载体的航向。
        后者省去平台,仪表工作条件不佳(影响精度),计算工作量大。通过测量飞行器的加速度(惯性),并自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。17世纪,I.牛顿研究了高速旋转刚体的力学问题。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。1852年J.傅科称这种刚体为陀螺,后来制成供姿态测量用的陀螺仪。1906年H.安休兹制成陀螺方向仪,其自转轴能指向固定的方向。1907年他又在方向仪上增加摆性,制成陀螺罗盘。这些成果成为惯性导航系统的先导。1923年M.舒拉发表“舒拉摆”理论,解决了在运动载体上建立垂线的问题,使加速度计的误差不致引起惯性导航系统误差的发散,为工程上实现惯性导航提供了理论依据。1954年惯性导航系统在飞机上试飞成。 惯性导航系统是人类早发明的导航系统之一,早在1942年德国在V-2火箭上就首先应用了惯性导航技术,而美国部高级研究计划局新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的原子陀螺仪,加速器和原子钟测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息。 1852年J,傅科称这种刚体为陀螺,后来制成供姿态测量用的陀螺仪,1906年H,安休兹制成陀螺方向仪,其自转轴能指向固定的方向,1907年他又在方向仪上增加摆性,制成陀螺罗盘,这些成果成为惯性导航系统的先导。 摆式加速度计包括摆式积分加速度计,液浮摆式加速度计和挠性摆式加速度计,非摆式加速度计包括振梁加速度计和静电加速度计;按测量的自由度可分为单轴,双轴,三轴;按测量精度可分为高精度(优于10-4m/s2)。


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