慣性測量裝置,包括加速度計和陀螺儀,又稱慣性導航組合。前者是測量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置的參數(shù),計算并導航看起來似乎很簡單,但是由于采樣頻率一般很高(一秒內幾十甚至幾百次),所以累加起來誤差很容易擴大,所以長時間的導航仍然有很大的困難。在失去位置的時候,導航軟件知道速度、車輛的位置、行駛路線等信息。結合加速度傳感器提供的加速度,可以根據二次積分的方式計算出加速度產生的位移,然后根據初始速度計算出速度產生的位移,進而推算出車輛新的位置。這樣,在沒有GNSS 情信號的況下仍然可以繼續(xù)導航。在沒有GPS衛(wèi)星信號的情況下仍然可以使用慣性導航。北京進口慣性導航
慣性導航的優(yōu)勢:1、慣性導航定位不需要外源信息:慣性導航可以說是個老古董了,但在現(xiàn)在其地位依舊不可動搖。不管是衛(wèi)星導航,還是無線電導航,都受限于外源信息。一旦衛(wèi)星不可用,沒有了導航臺,那么這些導航系統(tǒng)就完全癱瘓了。但慣性導航完全不需要借助外源的信息。它用于計算的初始數(shù)據來自自身,既不受外界干擾影響,也不向外發(fā)送任何信號,更不用借助任何其他設備。2、慣性導航定位的連續(xù)性:其他的導航定位系統(tǒng)定位時是一個個點,而慣性導航的地位卻是連續(xù)的曲線,這也是一大優(yōu)勢。車載領域慣性導航多少錢其他的導航定位系統(tǒng)定位時是一個個點,而慣性導航的地位卻是連續(xù)的曲線,這也是一大優(yōu)勢。
慣性導航其實是較早使用的導航系統(tǒng)之一。慣性導航是一種通過測量運動物體的加速度,并自動進行積分運算,獲得運動物體瞬時速度和瞬時位置數(shù)據的技術。慣性導航系統(tǒng)一般安裝在運動物體內部,工作時不用依賴外界提供信息就能進行導航,不易受到干擾,是一種自主式導航系統(tǒng)。慣性測量裝置一般包括加速度計和陀螺儀。加速度計是測量物體的加速度,陀螺儀又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置記錄的參數(shù)就可以計算并導航了。但是由于采樣頻率一般很高(一秒內幾十甚至幾百次),所以累加起來誤差很容易擴大,所以長時間使用慣性導航會導致誤差很大,所以慣性導航適合在短時間內使用。
慣性導航系統(tǒng)是一種利用牛頓定律來對通過陀螺儀測量的數(shù)據進行計算與積分的相關推導,來得出物體的位置信息或者其他角度與狀態(tài)信息的導航技術。它的元件主要是陀螺儀與加速度測量工具。如何對慣性導航系統(tǒng)分類?基本上慣性導航系統(tǒng)主要是分為兩類,一種是將導航系統(tǒng)裝載在載體內部,不受外界影響,隨時準確的測量物體的實時狀態(tài),并對其進行定位及預測之類的處理,這樣的是捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)。還有一種是基于平臺的,它利用穩(wěn)定的平臺與機構,對物體進行相關處理。兩者比較的話,顯然是捷聯(lián)具有更多的優(yōu)點,節(jié)省了大量的平臺與控制結構的操作,并且減少了外界的影響,重要的是提高了測量準確度。慣性導航系統(tǒng)具有自主、隱蔽、全時空、全天候、免維護、精度高等諸多優(yōu)點。
如何解決慣性導航系統(tǒng)使用過程中的誤差分析?所有的慣性導航系統(tǒng)都會出現(xiàn)集成漂移的現(xiàn)象,測量的加速度和角速度時的微小誤差,在速度逐步積累時會形成更大的誤差,導致在位置測算上的誤差加劇。因此,我們必須通過定期輸入一些其他類型的導航系統(tǒng)的數(shù)據,以修正慣性導航系統(tǒng)中的位置信息。慣性導航系統(tǒng)的誤差解決方法:通常是估計理論(尤其是卡爾曼濾波),提供理論框架,結合來自不同傳感器的信息。較常見的替代傳感器是一種衛(wèi)星導航廣播(如全球定位系統(tǒng)可以在直接能見度高時用于各種地面交通工具)。室內應用程序可以使用計步器、距離測量設備,或其他類型的位置傳感器。通過適當?shù)貙T性導航系統(tǒng)(INS)和其他系統(tǒng)(GPS/INS)的信息融合,誤差的位置和速度是可以穩(wěn)定的。此外,當GNSS信號不可用(例如當車輛穿過隧道)時,慣性導航系統(tǒng)(INS)可以用作暫時性反饋。慣性導航在現(xiàn)在應用較多的是把慣性導航和GPS、北斗衛(wèi)星導航結合在一起,做成組合導航來使用。國內慣性導航系統(tǒng)單元
慣性導航的數(shù)據更新頻率更高,可以提供高頻率的定位結果輸出。北京進口慣性導航
目前,慣性導航分為兩大類:平臺式慣導和捷聯(lián)式慣導。它們的主要區(qū)別在于,前者有實體的物理平臺,陀螺和加速度計置于由陀螺定的平臺上,該平臺跟蹤導航坐標系,以實現(xiàn)速度和位置解算,姿態(tài)數(shù)據直接取自于平臺的環(huán)架;在捷聯(lián)式慣導中,陀螺和加速度計直接固連在載體上。慣性平臺的功能由計算機完成,故有時也稱作“數(shù)學平臺”,它的姿態(tài)數(shù)據時通過計算得到的。慣導有固定的漂移率,這樣會造成物體運動的誤差,因此長射程的武器通常會采用指令、GNSS等對慣導進行定時修正,以獲取持續(xù)準確的位置參數(shù)。比如中距空空導彈中段采用捷聯(lián)式慣導+指令修正,以獲取持續(xù)準確的位置參數(shù)。北京進口慣性導航
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