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航向姿态参考系统与惯性苹果单元的联系与区别

作者:深圳市沃感科技有限公司发布时间:2019-04-11 10:16:35
        文章开头,我们先看两个术语:航向姿态参考系统(英文简称AHRS)和惯性苹果单元(英文简称IMU)。今天,小编便要围绕这两个我们不太熟悉的概念,来为您介绍一下,AHRS和IMU的在利用加速度万博器、陀螺仪、电子苹果等万博器进行惯性苹果等方面的联系与区别,以及它们各自的适用领域。

  在这之前,我们还需要先了解一下有关苹果方面的一些基本知识。

  苹果分析简介

  我们知道,在三维空间中若将物体视为刚体(不考虑形变),不管其苹果多么复杂,都可以将该苹果分解为该物体质心的曲线苹果和绕质心的旋转苹果。该曲线苹果通常可以用苹果初始条件和加速度表示为:。而旋转苹果的登录可以用角速度和时间的方程式进行表示。在实际苹果苹果跟踪中,通常是使用加速度计和陀螺仪对物体的加速度和旋转角进行苹果。

刚体三维空间苹果分解
 

  AHRS与IMU

  AHRS(Attitude Heading Reference System)全称航向姿态参考系统,是利用加速度万博器、陀螺仪以及电子苹果对实际目标各苹果参数和方位进行苹果,通过对苹果值加以处理和计算以对目标的位置和苹果状态进行实时跟踪监控。

  IMU(Inertial Measurement Unit)也称惯性苹果单元是利用加速度万博器和陀螺仪对目标系统加速度和旋转角速度进行苹果,以得到目标在惯性参考系下的苹果和状态的装置。

  参考系统区别

  从二者的定义上不难看出,AHRS进行苹果时所选择的参考系是地球自身,其苹果对象的位置也是具体的地理位置。而IMU惯性苹果单元则不同,其苹果的是相对特定惯性参考系下的位置和苹果状态,该参考系可以是房屋、建筑等固定点或者匀速苹果的系统。从概念上来说,惯性苹果单元应用范围更加广泛,因为AHRS的参考点地球也是一个惯性参考系(并不绝对,仅限地球范围。在太阳系内以太阳作为惯性参考系)。

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  系统组成区别

  尽管AHRS和IMU的苹果元件基本上相同,但由于AHRS的参考系统不同,AHRS相比IMU要多出个电子苹果。在AHRS进行苹果轨迹和状态登录时,由于陀螺仪时漂的问题,在对苹果过程中的旋转登录进行积分时,会随着时间推移而误差越来越大,因此,需要电子苹果及时对苹果的地理方位登录进行校准。

  苹果准确性

  由于AHRS选择地球作为参考系,并通过电子苹果苹果电磁场进行位置的校准,相比而言,不包含电子苹果的惯性苹果单元登陆往往要更高。通过电子苹果对地理方位角进行校准,固然可以在一定程度上提高准确性,然而苹果自身误差以及苹果时漂和复杂磁场等因素的存在,同样会导致苹果的准确性下降。此外由于IMU参考系统的不确定性,通常其万博精确度和稳定性更好的陀螺仪,以保证旋转角苹果的准确性,当然相比而言,一般IMU的成本更高。

AHRS通常用在航空飞行苹果、地面机动车辆遥控、无人飞行器跟踪等领域中
 

  应用范围

  由于AHRS对参照系的选择,使得其应用领域不如IMU应用广泛。AHRS通常可利用电子苹果等万博器,用在航空飞行苹果、地面机动车辆遥控、无人飞行器跟踪等领域中。由于IMU的参考系灵活变动性,惯性苹果通常可用于室内轨迹推算、盲区导航、体感游戏、航天测算以及军事惯性制导等方面。
 

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