IMU与AHRS系统的区别是什么

IMU与AHRS系统的区别是什么
无人机的姿态解算一般有两种算法,一种是IMU,另一种是被各种无人机广泛使用的AHRS,他们之间有什么区别和联系呢?
AHRS俗称航姿参考系统,
AHRS由加速度计,磁场计,陀螺仪构成,能够为飞行器提供航向、横滚、侧翻信息,这类系统用来为飞行器提供准确可靠的姿态与航行信息。AHRS的真正参考来自于地球的重力场和地球的磁场,其静态终精度取决于对磁场的测量精度和对重力的测量精度,而则陀螺决定了他的动态性能。
IMU与AHRS系统的区别是什么_第1张图片
说明AHRS离开了地球这种有重力和磁场环境的时候是没法正常工作的,而且特别注意:磁场和重力场越正交,则航姿测量效果越好—也就是说如果磁场和重力场平行了,比如在地磁南北极,这里的磁场是向下的,即和重量场方向相同了,这个时候航线交是没法测出的。
IMU学名惯性测量单元,所有的运动都可以分解为一个直线运动和一个旋转运动,故这个惯性测量单元就是测量这两种运动,直线运动通过加速度计可以测量,旋转运动则通过陀螺。
一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。在导航中用着很重要的应用价值。为了提高可靠性,还可以为每个轴配备更多的传感器。
一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。IMU大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。假设IMU的陀螺和加速度计的测量是没有任何误差的,那么通过陀螺则可以精确的测量物体的姿态。通过加速度计可以二次积分得出位移。实现完整的6DOF,也就是说带着一台这种理论型的IMU在宇宙任何位置运动,我们都可以知道他当前的姿态和相对位移,这将不局限于任何场。

你可能感兴趣的:(惯导,传感器)