惯性导航的目的是实现自主式导航,即不依赖外界信息,包括卫星信号、北极指引等。那么惯性是如何实现的呢?惯性导航工作的关键原理是:它从过去自身的运动轨迹推算出自己目前的方位。其工作技术原理不外乎就是以下三条基本公式:距离=速度×时间,速度=加速度×时间,角度=角速度×时间。首先,检测(或设定好)初始信息,包括初始位置、初始朝向、初始姿态等。然后,用IMU时刻检测物体运动的变化信息。其中,加速度计测量加速度,利用原理a=F/M,测量物体的线加速度,然后乘以时间得到速度,再乘以时间就得到位移,从而确定物体的位置;而陀螺仪则测量物体的角速率,以物体的初始方位作为初始条件,对角速率进行积分,进而时刻得到物体当前方向;还有电子罗盘,能在水平位置确认物体朝向。这3个传感器可相互校正,得到较为准确的姿态参数。惯性导航可以提供准确的导航和定位信息。高性能惯性导航INS多少钱
如何解决惯性导航系统使用过程中的误差分析?所有的惯性导航系统都会出现集成漂移的现象,测量的加速度和角速度时的微小误差,在速度逐步积累时会形成更大的误差,导致在位置测算上的误差加剧。因此,我们必须通过定期输入一些其他类型的导航系统的数据,以修正惯性导航系统中的位置信息。惯性导航系统的误差解决方法:通常是估计理论(尤其是卡尔曼滤波),提供理论框架,结合来自不同传感器的信息。较常见的替代传感器是一种卫星导航广播(如全球定位系统可以在直接能见度高时用于各种地面交通工具)。室内应用程序可以使用计步器、距离测量设备,或其他类型的位置传感器。通过适当地将惯性导航系统(INS)和其他系统(GPS/INS)的信息融合,误差的位置和速度是可以稳定的。此外,当GNSS信号不可用(例如当车辆穿过隧道)时,惯性导航系统(INS)可以用作暂时性反馈。高精度惯性导航系统器件在没有GPS卫星信号的情况下仍然可以使用惯性导航。
惯性导航INS是一种自主的、不对外辐射信号、不受外界干扰的导航系统,它以适宜的方式满足用户的导航需求。随着在商业等领域导航需求的增长,惯性导航技术不断拓展新的应用领域。其范围已由原来的舰艇、船舶、航空飞行器、陆地车辆等,扩展到航天飞机、星际探测、制导武器、大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等方面,甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被普遍应用。不同领域使用惯性传感器的目的、方法大致相同,但对器件性能要求的侧重各不相同。
惯性导航系统是导航系统之一。后来惯导系统通过集成在微型芯片上的原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息,利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务。惯性导航在当今社会中起到了很大的作用,不管是民用用途还是别的方面,或是每个人的贴身用品里都离不开惯性导航、IMU等定位定姿的系统,从飞机的航行导弹的飞行定位、潜艇的定位航行、汽车的无信号区导航、单兵系统的指示导航都离不开惯导系统的应用。惯导具有输出信息不间断、不受外界干扰等独特优势。
惯性导航的数据更新频率更高,可以提供高频率的定位结果输出。摄像头的帧率一般是30Hz,时间不确定性为33ms;GNSS延迟一般是100-200ms;而惯导预测状态的延迟只有几ms,因此可以用惯导估算并补偿其他传感器的延迟,实现全局同步。在车辆行驶的时候,GNSS的延迟是100ms,摄像头拍摄环境目标时,图像实际位置和GNSS报告的位置将会出现不一致,假设汽车时速120km/h,100ms的延迟意味着3.3米的距离的延迟,此时地图和目标识别的精度再高也失去意义。而如果使用组合惯导,位置的延迟将约为2.5ms,由此导致的误差只为0.08m,更能够保证行车的安全性。惯性导航系统主要的优点是什么?高性能惯性导航INS多少钱
惯性导航系统经历了平台式导航系统、捷联式导航系统及组合导航系统三个历程。高性能惯性导航INS多少钱
惯性导航及控制系统开始主要为航空航天、地面及海上用户所应用,是现代系统的关键技术产品,被普遍应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等领域。随着成本的降低和需求的增长,惯性导航技术已扩展到资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域,甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被普遍应用。即使在卫星导航大规模应用的现在,惯性导航仍具有不可替代性。惯导不接受卫星信号,也不向外辐射能量,因此隐蔽性、抗干扰性较强;惯导输出物体运动的姿态信息,而卫星导航无法跟踪姿态;惯性导航的频率大于卫星导航,可携带更多信息,适应载体的高速运动;惯导+卫星的组合导航优劣互补、已大规模应用。高性能惯性导航INS多少钱
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