發布日期：2022-04-20 點擊率：41
慣性測量單元IMU將是下述內容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對慣性測量單元IMU的相關情況以及信息有所認識和了解，詳細內容如下。
一、慣性測量單元IMU分析
IMU可獲得載體的姿態、速度和位移等信息，被廣泛用于汽車、機器人領域，也被用于需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機等慣性導航設備中。
IMU模塊IMU的定義及功能慣性測量單元被定義為“無需外部參考的可測量三維線運動及角運動的裝置”。通常情況下，每套慣性測量裝置包含三組陀螺儀和加速度傳感器，分別測量三個自由度的角加速度和線加速度，通過對加速度的積分和初始速度、位置的疊加運算，得到物體在空間位置中的運動方向和速度，結合慣性導航系統內的運動軌跡設定，對航向和速度進行修正以實現導航功能。
目前來說，市面上存在的IMU以6軸與9軸為主。6軸IMU包含一個三軸加速度傳感器，一個三軸陀螺儀;9軸IMU則多了一個三軸的磁力計。另外，對于采用MEMS技術的IMU，一般還內置有溫度計進行實時的溫度校準。
無論是6軸或9軸IMU，都可實時的輸出三維的角速度信號與加速度信號，以此解算出物體的當前姿態。這在在平臺穩定與導航中有著重要的應用價值。汽車上的IMU裝置IMU的廣泛應用IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上，也被用于需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設備等。
與其他導航系統相比，慣導系統同時具有信息全面、完全自主、高度隱蔽、信息實時與連續，且不受時間、地域的限制和人為因素干擾等重要特性，可在空中、水中、地下等各種環境中正常工作。
二、慣性測量單元在自動駕駛中的應用
通過上面的介紹，想必大家對慣性測量單元已經具備了清晰的認識。在這部分，我們主要來了解一下慣性測量單元在自動駕駛中的應用。
自動駕駛的核心包括定位、感知、決策和執行四個部分，其中定位是決策和執行的前提。定位系統的主要功能是確定車輛的絕對位置;感知層的主要功能是收集和分析周圍環境的信息;決策層基于對當前位置和周圍環境的了解，實時制定安全有效的執行計劃;執行層按照決策層的計劃進行。
定位系統主要基于高精度地圖，通過慣性測量單元(IMU)和全球定位系統(GNSS)，準確定位車輛的絕對位置。慣性導航是一項不可替代的關鍵定位技術，將成為自動駕駛定位信息融合的中心。 IMU具有不間斷輸出信息、不受外界干擾的獨特優勢。它可以確保車輛運動參數隨時高頻輸出，為決策中心提供連續的車輛位置和姿態信息，這是任何傳感器都無法比擬的。
慣性導航系統在自動駕駛中的應用還處于起步階段，短期內的競爭力主要體現在算法上。該算法包括對MEMS慣性傳感器的校準、速度、加速度、航向和姿態的確定等硬件信息的處理，以及與其他傳感器信息和車身信息的融合等主要模塊。算法的好壞決定了傳感器能否發揮出最佳性能，也決定了慣性導航系統的穩定性和可靠性。
從長遠來看，慣性導航系統的競爭力在于慣性傳感器芯片。隨著自動駕駛技術水平的提高，對MEMS慣性傳感器芯片的性能要求將不斷提高;同時，隨著慣性導航系統算法的不斷成熟，通過算法優化提升系統性能的空間越來越小。對芯片硬件性能的依賴程度也會相應增加。 MEMS慣性傳感器芯片的設計、制造、封裝測試和校準將成為慣性導航系統中的關鍵環節。
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