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。在失去位置的时候,导航软件知道速度、车辆的位置、行驶路线等信息。结合加速度传感器提供的加速度,可以根据二次积分的方式计算出加速度产生的位移,然后根据初始速度计算出速度产生的位移,进而推算出车辆新的位置。这样,在没有GNSS 情信号的况下仍然可以继续导航。惯性导航系统属于一种推算导航方式。惯性导航供应
惯性导航系统主要的优点是什么?1、完全依靠运动载体自主地完成导航任务,不依赖于任何外部输入信息,也不向外输出信息的自主式系统,所以具备极高的抗干扰性和隐蔽性;2、不受气象条件限制,可全天候、全天时、全地理的工作。惯导系统不需要特定的时间或者地理因素,随时随地都可以运行;3、提供的参数多,比如GPS卫星导航,只能给出位置,方向,速度信息,但是惯导同时还能提供姿态和航向信息;4、导航信息更新速率高,短期精度和稳定性好。目前常见的GPS更新速率为每秒1次,但是惯导可以达到每秒几百次更新甚至更高。惯性导航供应惯性导航是怎么工作的呢?
惯性导航是怎么工作的呢?假设三轴加速度计,x轴一直指向东方,y轴一直指向北方,z轴一直指向天上,那么惯性导航的任务就变得特别简单,x轴方向上加速度的积分,就是经度的变化率,y轴方向上加速度的积分,就是纬度的变化率,z轴方向上加速度的积分,就是高度的变化率。有了经纬度的变化率以及经纬度的初始值,我们就很容易能够求得物理当前所在的位置。这样看来,如果不关注物体的朝向,只用加速度计就能实现惯性导航。然而实际上,我们还必须借助陀螺仪,简单的原因就是,你如何不借助陀螺仪就能让三轴加速度计x,y,z三个轴的指向一直保持东,北和天呢?根据上面的原理想法分析,人们就设计出了一款平台式惯性导航系统(GINS)。这个系统说简单点,就是设计了一个会自动调节的惯性平台,不管物体怎么转动,平台能始终保持姿态不变。
双模惯性导航系统的作用:双模惯性导航系统(INS)是一种利用惯性测量单元(IMU)测量加速度和角速度来计算位置、速度和方向的导航系统。它的作用包括:1. 提供高精度的位置、速度和方向信息,可以用于航空、航海、车辆导航等领域。2. 可以单独于外部信号源工作,不受天气、地形等因素的影响,具有较高的可靠性。3. 可以与其他导航系统(如GPS)结合使用,提高导航精度和可靠性。4. 可以用于惯性导航、惯性测量、姿态控制等领域。5. 可以用于航空航天或其他高等领域,提供高精度的导航和定位服务。惯性导航可以提供准确的导航和定位信息。
惯性导航系统通过对陀螺仪测量的角速度进行积分运算和坐标变换,计算车体的姿态角(横滚、俯仰角)和方位角。根据姿态角可以计算出重力加速度在各个坐标轴上的分量,加速度计测量得的各轴加速度,减去重力加速度分量后积分,得到速度和位置。惯导计算得到的状态,用于预测车辆当前的位置,再和卫星定位接收机得到的位置(或观测数据)进行比较。比较的偏差包含了惯导的推算误差和卫星接收机的定位误差,通过数据融合算法进行加权后,用于修正惯导的预测,让惯导的预测越来越准确。惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、不易受到干扰的自主式导航系统。惯性导航供应
惯性导航系统隐蔽性好,因为它不向外发射信号,也不接收外部信号,所以不容易被发现。惯性导航供应
惯性系统是利用惯性敏感器、基准方向及一开始的位置信息来确定运载体的方位、位置和速度的自主式航位推算导航系统。它至少应由一个惯性测量装置、一个数字计算机和一个控制显示装置及一个专门的精密电源所组成。运载体的运动是在三维空间里进行的,它的运动形式,一是线运动,一是角运动。不论线运动还是角运动都是三维空间的,要建立一个三维空间坐标系,势必要建立一个三轴惯性平台。有了三轴惯性平台,才能提供测量三自由度线加速度的基准。测得己知方位的三个线加速度分量,通过计算机计算出运载体的运动速度及位置,所以第1大类惯导系统方案是平台式惯性导航系统。惯性导航供应
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