IMU和INS的区别-惯导专题

IMU和INS的区别

位置定位和姿态测量除了全球GPS定位这个系统，还有就是惯导系统。

这里简单介绍一下关于惯导的一些进本原理和所用的地方以及imu与ins的区别。

惯性导航通过测量飞行器的加速度，并自动进行积分运算获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息也不向外界辐射能量不易受到干扰，是一种自主式导航系统。捷联式据陀螺仪的不同，分为速率型捷联式惯性导航系统和位置型捷联式惯性导航系统。速率型捷联式惯性导航系统：用速率陀螺仪，输出瞬时平均角速度矢量信号位置型捷联式惯性导航系统:用自由陀螺仪，输出角位移信号。捷联式惯性导航系统省去了平台，所以结构简单、体积小、维护方便，但陀螺仪和加速度计直接装在飞行器上，工作条件不佳，会降低仪表的精度。这种系统的加速度计输出的是机体坐标系的加速度分量，需要经计算机转换成导航坐标系的加速度分量，计算量较大。为了得到飞行器的位置数据，须对惯性导航系统每个测量通道的输出积分。陀螺仪的漂移将使测角误差随时间成正比地增大，而加速度计的常值误差又将引起与时间平方成正比的位置误差。这是一种发散的误差（随时间不断增大），可通过组成舒拉回路、陀螺罗盘回路和傅科回路3个负反馈回路的方法来修正这种误差以获得准确的位置数据。舒拉回路、陀螺罗盘回路和傅科回路都具有无阻尼周期振荡的特性。所以惯性导航系统常与无线电、多普勒和天文等导航系统组合，构成高精度的组合导航系统，使系统既有阻尼又能修正误差。    

惯性导航系统的导航精度与地球参数的精度密切相关。高精度的惯性导航系统须用参考椭球来提供地球形状和重力的参数。由于地壳密度不均匀、地形变化等因素，地球各点的参数实际值与参考椭球求得的计算值之间往往有差异，并且这种差异还带有随机性，这种现象称为重力异常。正在研制的重力梯度仪能够对重力场进行实时测量，提供地球参数，解决重力异常问题。惯导IMU和惯导INS的区别？IMU惯导测量单元   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。在导航中有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。

整个的惯性系统是由一个金属外壳封装，里面由一个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体系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，丈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势。lw