硬件電路設計之“IMU簡介”
時間：2021-09-18 17:52:48
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[導讀]本文主要介紹IMU的組成、原理、應用及廠家等等。IMU（Inertialmeasurementunit，慣性測量單元），由于所有的運動都可以分解為一個直線運動和一個旋轉運動，這個慣性測量單元就是測量這兩種運動的，直線運動通過加速度計（accelerometer、gsensor）可...
本文主要介紹IMU的組成、原理、應用及廠家等等。
IMU（Inertial measurement unit，慣性測量單元），由于所有的運動都可以分解為一個直線運動和一個旋轉運動，這個慣性測量單元就是測量這兩種運動的，直線運動通過加速度計（accelerometer、gsensor）可以測量，旋轉運動則通過陀螺儀（gyroscope）進行測量。同理也可以理解為一個解決速度問題，一個解決方向問題，加速度計能測量出三軸的加速度，陀螺儀能測量出X，Y，Z三軸的角速度。常見的IMU有六軸的、七軸的、九軸的等等，六軸的包括三軸加速度計和三軸陀螺儀，七軸的包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和氣壓計，九軸的包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和三軸磁力計。
相對于傳統(tǒng)的六軸IMU，增加氣壓計用于修正高度，磁力計用于修正姿態(tài)。同時還有外部增加GPS用于修正位置的長期漂移。IMU有兩個重要的特性，第一是更新頻率高，工作頻率可以達到100Hz以上，可以提供接近實時的位置信息；第二是短時間內的推算精度高，不會有太大的誤差。但是IMU的缺點是會產生誤差積累，運動誤差會隨時間增加而增加，所以IMU只能短時定位，提供的是一個相對的定位信息，它的作用是測量相對于起點物體所運動的路線，所以它并不能提供你所在的具體位置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，當在某些GPS信號微弱的地方時，IMU就可以發(fā)揮它的作用，可以讓運動物體繼續(xù)獲得絕對位置的信息?，F(xiàn)在通用的辦法是結合GPS和IMU來進行來定位，一方面，IMU彌補了GPS更新頻率較低的缺陷；另一方面，GPS反過來糾正了IMU的運動誤差累積。根據不同的使用場景，對IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。
IMU（Inertial measurement unit，慣性測量單元），由于所有的運動都可以分解為一個直線運動和一個旋轉運動，這個慣性測量單元就是測量這兩種運動的，直線運動通過加速度計（accelerometer、gsensor）可以測量，旋轉運動則通過陀螺儀（gyroscope）進行測量。同理也可以理解為一個解決速度問題，一個解決方向問題，加速度計能測量出三軸的加速度，陀螺儀能測量出X，Y，Z三軸的角速度。常見的IMU有六軸的、七軸的、九軸的等等，六軸的包括三軸加速度計和三軸陀螺儀，七軸的包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和氣壓計，九軸的包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和三軸磁力計。
相對于傳統(tǒng)的六軸IMU，增加氣壓計用于修正高度，磁力計用于修正姿態(tài)。同時還有外部增加GPS用于修正位置的長期漂移。IMU有兩個重要的特性，第一是更新頻率高，工作頻率可以達到100Hz以上，可以提供接近實時的位置信息；第二是短時間內的推算精度高，不會有太大的誤差。但是IMU的缺點是會產生誤差積累，運動誤差會隨時間增加而增加，所以IMU只能短時定位，提供的是一個相對的定位信息，它的作用是測量相對于起點物體所運動的路線，所以它并不能提供你所在的具體位置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，當在某些GPS信號微弱的地方時，IMU就可以發(fā)揮它的作用，可以讓運動物體繼續(xù)獲得絕對位置的信息?，F(xiàn)在通用的辦法是結合GPS和IMU來進行來定位，一方面，IMU彌補了GPS更新頻率較低的缺陷；另一方面，GPS反過來糾正了IMU的運動誤差累積。根據不同的使用場景，對IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。
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