IMU

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관성 측정 장치(IMU)는 각속도를 측정하는 3개의 직교 자이로스코프와 3개의 가속도계로 구성됩니다 ω 와 특정 힘 f를 측정합니다. 제조사들은 기계적 구조보다는 센서 오차 특성에 따라 IMU를 성능 등급으로 분류합니다. 이러한 IMU 달성 가능한 항법 정확도, 드리프트율 및 작동 환경을 결정합니다.

가장 중요한 IMU 바이어스 불안정성, 각도 랜덤 워크(ARW), 속도 랜덤 워크(VRW), 스케일 팩터 오차, 비선형성, 대역폭 및 온도 민감도가 있습니다. 자이로스코프의 바이어스는 자세 추정에 직접적인 영향을 미치는 반면, 가속도계의 바이어스는 이중 적분 후 위치 드리프트를 유발합니다.

위치 오차는 대략 다음과 같은 관계를 따릅니다:

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

여기서 ba 는 가속도계의 바이어스이며, t는 경과 시간이다.

자동차용 IMU

자동차용 IMU 비용, 내구성, 대량 생산을 IMU . 자동차용 IMU 일반적으로 차량 동역학, 전자식 안정성 제어, 추정 항법, 첨단 운전자 보조 시스템을 지원합니다. 자동차용 IMU 낮은 전력 소비를 유지하면서도 GNSS 짧은 시간 동안에도 충분한 정확도를 IMU .

산업용 IMU

산업용 등급 IMU 향상된 바이어스 안정성과 환경 내성을 제공합니다. 산업용 등급의 의미를 이해하면 엔지니어들은 로봇 공학, 매핑, 해양 및 자동화 시스템 분야에서 성능, 신뢰성, 비용 간의 균형을 적절히 맞출 수 있습니다. ‘산업용 등급’이 무엇인지 묻는다면, 일반적으로 이는 까다로운 산업 환경에서도 지속적인 작동을 위해 설계된 센서를 의미합니다.

전술용 IMU

전술급 IMU 편차 불안정성이 현저히 낮으며, 자이로스코프의 경우 대개 1°/h 미만으로 유지되어, GNSS 장기간 GNSS 상황에서도 정확한 항법이 가능합니다.

최신 항법용 MEMS IMU 기존 광섬유 시스템과 MEMS 간의 성능 격차를 좁혔습니다.

항법용 IMU

항법 등급 IMU 정밀 센서와 첨단 보정 및 보상 알고리즘을 통합하여 결정론적 오차와 확률론적 오차를 최소화합니다. 이러한 시스템은 일반적으로 자율주행 차량, 수로 측량, 항공 측량 및 국방 분야 등에 활용됩니다.

전략급 IMU

최고 성능 등급은 전략급 IMU 또는 전략급 관성 센서입니다. 이러한 시스템은 초고안정성 자이로스코프, 엄격한 열 제어, 그리고 철저한 교정을 통해 극히 낮은 드리프트를 실현합니다. 이 시스템은 잠수함, 미사일, 우주선 및 장기간 자율 항법 임무를 지원합니다.

궁극적으로 적절한 IMU 선택하는 것은 요구되는 항법 정확도, 임무 기간, 환경 조건 및 비용에 따라 IMU . 센서 성능을 용도에 맞게 선정함으로써 성능, 신뢰성 및 시스템 복잡성 간의 최적의 균형을 확보할 수 있습니다.