惯性导航
2021-05-10 19:08:06 3 举报AI智能生成
惯性导航知识思维导图
作者其他创作
大纲/内容
惯性导航
自动驾驶传感器
雷达
碰撞避免/自动巡航控制/自动检测映射
激光雷达
碰撞避免/自动巡航控制/自动检测映射/盲点探测
可见光摄像机
碰撞避免/车道保持/信号灯、指示灯探测
红外摄像机
碰撞避免/行人、动物探测
超声波传感器
停车辅助/交通跟踪/盲点探测
GNSS/RTK/PPP
导航/绝对位置航向、速度
惯性测量单元
导航/航位推算、相对位置/航向/速度、车辆动态监测
惯导技术
含义
核心传感器
陀螺仪
pitch是围绕X轴旋转，也叫做俯仰角。 yaw是围绕Y轴旋转，也叫偏航角。 roll是围绕Z轴旋转，也叫翻滚角。
加速度计
优点
1. 不与外界进行信息交换
2.自主性好、隐蔽性强
3.高频率 甚至连续实时导航信息
缺点
在无数据接收情况下，误差会随时间的增加而增大
解决措施
1. 研制高精度惯性器件，提升设计和制造精度
2.误差建模与补偿
惯性器件精度含义
零偏
传感器静止，输入为0，但是输出不为0
零偏稳定性（零漂）
传感器零偏会随着时间发生变化
零偏重复性
每次开机，零偏都会发生改变
精度分三档
精度瓶颈
在于陀螺仪，成本也主要取决于陀螺仪
误差
引起误差的原因
1. 惯性器件本身结构不完善或工艺误差
2. 惯性误差内部物理因素如温度、杂散磁场等
3.外部环境如温度变化、外部磁场干扰、运载体剧烈运动等
确定性误差
零偏 b
尺度因子
轴向偏差
随机性误差
未能补偿剩余确定性误差
使用环境激励出的误差
静态环境下测试的随机误差
阿伦allen方差分析
量化噪声
*角速度随机游走
*零偏稳定性
角速率随机游走
速率斜坡
应用领域
军用
民用
IMU传感器的选型
步骤
标定技术
手动校准（温控）
转台校准（温控）/ （循温）
自动化标定
位置姿态估计
MEC组合导航算法
方法
1.直接法
*2.DCM、Mahoney 互补滤波
*3.EKF 卡尔曼滤波
*4.神经网络
5.Madgwick(基于梯度下降法)
MEMS
MEMS陀螺仪
振动臂式
测量扭转振动幅度/相位获取角速度
振动盘式
测量元件与底部之间电容量的变化来获取角速度
环形谐振式
测量磁场变化获取角速度
典型SilMU02
MEMS加速度计
感知加速度方式分类
位移式
检测电容变化获取加速度
谐振式
检测谐振频率来测量加速度，精度很高
静电悬浮式
传感原理分类
压阻式
压电式
电容式
MEMS惯性导航关键技术
软件设计方面
硬件设计方面
误差分析和补偿方法
1. 补偿算法方式进行补偿
2. 采用旋转调制技术，将IMU加上转动结构进行旋转
3. 采用allen方差分析，以补偿系统的随机误差
组合导航产品
INS570系列
INS570D高精度车载组合导航定位系统
产品特性
产品介绍
INS570L
INS570H
INS550系列
INS550C系列单频卫导组合定位系统
INS720系列
INS720高精度RTK光线组合导航系统
INS556系列
子主题
IMU惯性测量单元
IMU550C-01
IMU551C
DSP处理器
IMU610
动中通
寻北仪
PLR180
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