IMU

用語集に戻る

慣性計測装置（IMU）は、角速度を測定する3つの直交するジャイロスコープと3つの加速度計で構成されています ω および比力 fを測定します。メーカーは、IMUを機械的な構造ではなく、センサーの誤差特性に基づいて性能グレードに分類しています。IMU 、達成可能な航法精度、ドリフト率、および動作環境が決まります。

IMU 最も重要なIMU 、バイアス不安定性、角度ランダムウォーク（ARW）、速度ランダムウォーク（VRW）、スケールファクタ誤差、非線形性、帯域幅、および温度感度が含まれます。ジャイロスコープのバイアスは姿勢推定に直接影響を及ぼす一方、加速度計のバイアスは二重積分後に位置ドリフトを引き起こします。

位置誤差はおおよそ次のように表されます：

$$\delta p \approx \frac{1}{2} b_a t^2$$

ここで ba は加速度計のバイアス、tは経過時間である。

自動車用IMU

自動車用IMU は、コスト、堅牢性、および大量生産 IMU 。自動車用IMU 通常、車両ダイナミクス、電子式安定性制御、推測航法、および先進運転支援システムに対応しています。自動車用IMU は、低消費電力を維持しつつ、GNSS 時的にGNSS 場合でも十分な精度IMU 。

産業用IMU

IMU、バイアス安定性と耐環境性が向上しています。産業用グレードの意味を理解することで、エンジニアはロボット工学、マッピング、船舶、自動化システムにおいて、性能、信頼性、コストのバランスを適切に取ることができます。「産業用グレードとは何か」という問いに対する答えは、一般的に、過酷な産業環境下での連続運転を想定して設計されたセンサーを指します。

戦術用IMU

IMU、ジャイロスコープのバイアス不安定性が大幅に低く、多くの場合1°/h未満であるため、GNSS状態が長期にわたる場合でも、正確な航法が可能となります。

最新の航法用MEMSIMU 、従来の光ファイバーシステムとMEMSデバイスとの間の性能格差は縮小しています。

航法用IMU

航法用IMUは、高精度センサーと高度な校正・補正アルゴリズムを統合し、決定論的誤差および確率論的誤差を最小限に抑えます。こうしたシステムは、一般的に自動運転車、水文測量、航空測量、および防衛分野での用途に活用されています。

戦略級IMU

最高性能のカテゴリーは、 IMU IMU 、すなわち戦略級慣性センサーです。これらのシステムは、極めて安定性の高いジャイロスコープ、厳格な温度制御、および徹底した校正により、極めて低いドリフトを実現しています。これらは、潜水艦、ミサイル、宇宙機、および長期にわたる自律航行ミッションに対応しています。

結局のところ、IMU は、要求される航法精度、ミッション期間、環境条件、およびコストIMU 。センサーの性能を用途に合わせることで、性能、信頼性、およびシステムの複雑さの間の最適なバランスを確保できます。