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
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<br>
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<br>
碰撞避免/车道保持/信号灯、指示灯探测<br>
红外摄像机
碰撞避免/行人、动物探测<br>
超声波传感器
停车辅助/交通跟踪/盲点探测<br>
GNSS/RTK/PPP<br>
导航/绝对位置航向、速度
惯性测量单元<br>
导航/航位推算、相对位置/航向/速度、车辆动态监测<br>
惯导技术
含义
核心传感器<br>
陀螺仪<br>
pitch是围绕X轴旋转，也叫做俯仰角。<br> yaw是围绕Y轴旋转，也叫偏航角。<br> 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<br>
2.自主性好、隐蔽性强<br>
3.高频率 甚至连续实时导航信息<br>
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<br>
2.误差建模与补偿<br>
惯性器件精度含义<br>
陀螺仪<br>
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<br>
零偏重复性
每次开机，零偏都会发生改变
加速度计<br>
精度分三档<br>
精度瓶颈
在于陀螺仪，成本也主要取决于陀螺仪<br>
误差
引起误差的原因<br>
1. 惯性器件本身结构不完善或工艺误差<br>
2. 惯性误差内部物理因素如温度、杂散磁场等<br>
3.外部环境如温度变化、外部磁场干扰、运载体剧烈运动等<br>
确定性误差<br>
零偏 b<br>
尺度因子
轴向偏差<br>
随机性误差<br>
未能补偿剩余确定性误差
使用环境激励出的误差<br>
静态环境下测试的随机误差<br>
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<br>
手动校准（温控）
转台校准（温控）/ （循温）<br>
自动化标定
<br>
位置姿态估计
MEC组合导航算法<br>
方法
1.直接法
*2.DCM、Mahoney 互补滤波<br>
*3.EKF 卡尔曼滤波<br>
*4.神经网络<br>
5.Madgwick(基于梯度下降法)
<br>
MEMS
MEMS陀螺仪
振动臂式<br>
测量扭转振动幅度/相位获取角速度<br>
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<br>
环形谐振式
测量磁场变化获取角速度
典型SilMU02<br>
MEMS加速度计<br>
感知加速度方式分类
位移式<br>
检测电容变化获取加速度<br>
谐振式
检测谐振频率来测量加速度，精度很高<br>
静电悬浮式<br>
传感原理分类
压阻式
压电式<br>
电容式<br>
MEMS惯性导航关键技术
软件设计方面
硬件设计方面<br>
误差分析和补偿方法<br>
1. 补偿算法方式进行补偿<br>
2. 采用旋转调制技术，将IMU加上转动结构进行旋转<br>
3. 采用allen方差分析，以补偿系统的随机误差<br>
组合导航产品
INS570系列
INS570D高精度车载组合导航定位系统<br>
产品特性
产品介绍
INS570L
产品特性
产品介绍
INS570H<br>
产品特性
产品介绍<br>
INS550系列
INS550C系列单频卫导组合定位系统<br>
INS720系列
INS720高精度RTK光线组合导航系统<br>
INS556系列
子主题
IMU惯性测量单元
IMU550C-01<br>
IMU551C<br>
DSP处理器<br>
IMU610
<br>
动中通
IMU551C<br>
寻北仪
PLR180<br>
<br>
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