Что такое 6-осевой, 9-осевой, IMU?
6-осевой: трехосевой (XYZ) акселерометр + трехосевой (XYZ) гироскоп (также известный как датчик угловой скорости), модуль питается от каждого курсового угла, равного 0, абсолютного ориентира (восток, запад, север и юг) нет. Не может использоваться в качестве компаса; Если говорить о 6-осевом, то, например, поисковый MEMS IMU ER-MIMU-01 Устремленный на север- это 6-осевой MEMS IMU собственной разработки со встроенными гироскопом и акселерометром, который может измерять линейное ускорение и угловую скорость вращения в трех направлениях и получать информацию об ориентации, скорости и перемещении объекта. носитель посредством анализа. Он широко используется при разведке нефтяных месторождений. Мосты, высотные здания, башни, мониторинг плотин, геотехнический мониторинг, добыча полезных ископаемых и другие области.
9-осевой: 6-осевой + 3-осевой (XYZ) датчик магнитного поля. Если калибровка завершена, то при каждом включении курсовой угол будет иметь абсолютное значение (восток, запад, север и юг), и его можно будет использовать в качестве компаса. Однако 9-осевой режим требует калибровки и легко воспринимает магнитные помехи (в основном не используется в помещении).
IMU:Инерциальный измерительный блок (IMU) - это устройство, которое измеряет трехосную угловую скорость и ускорение объекта. IMU может содержать трехосный гироскоп и трехосный акселерометр для измерения угловой скорости и ускорения объекта в трех измерениях. Строго говоря, IMU предоставляет пользователям только данные о трехосной угловой скорости и трехосном ускорении.
IMU может измерять (выводить) какие данные
IMU = акселерометр + измеритель угловой скорости (гироскоп), поэтому, конечно, вы можете измерять (выводить) ускорение и угловую скорость (что эквивалентно прямому выводу датчика на модуле). Кроме того, блок обработки данных в модуле может также использовать интегрирование ускорения и угловой скорости для получения угла (угла Эйлера или ориентации) и линейной скорости, но линейная скорость, как правило, не выводится, поскольку погрешность линейной скорости, полученная при интегрировании ускорения, очень велика и изменяется со временем (если это возможно). перемещается в течение нескольких минут, он будет слишком большим, чтобы иметь какой-либо смысл). Что касается смещения (скорость продолжает интегрироваться), то ошибка будет более завышенной (интегрируется один раз, ошибка накапливается один раз). Что касается выходных данных, то высокоточный навигационный MEMS IMU ER-MIMU-06 может выводить исходные шестнадцатеричные дополнительные данные трехосевого гироскопа X, Y, Z и акселерометра через RS422 (включая числовую температуру и угол шестнадцатеричного дополнительного значения гироскопа, шестнадцатеричную температуру акселерометра и шестнадцатеричное дополнительное значение акселерометра). число); Он также может выводить плавающие безразмерные значения гироскопа и акселерометра, обработанные базовым вычислением.
При измерении ориентации достаточно пройти через гироскоп. Зачем нам такой сложный IMU для этого?
Гироскоп очень хорошо измеряет положение тела за короткое время, а направление вычисляется путем интегрирования угловой скорости гироскопа. Если только результаты измерения с помощью гироскопа не идеальны, они содержат определенную погрешность, эта погрешность вызвана тем, что выходные данные гироскопа не идеальны, чтобы устранить эту ошибку, мы добавляем акселерометры и магнитометрические датчики из гироскопа для стабилизации показаний.
Как легко и быстро качественно оценить динамическую точность IMU без профессионального оборудования, такого как поворотный стол?
(Вот качественный анализ, количественные результаты дать не могу): простой метод качественного анализа: расположите модуль горизонтально, поднимите модуль после стабилизации для произвольного маневрирования (медленно, не слишком интенсивно, не выходите за рамки гироскопа), перемещайтесь в течение определенного времени (2-5 минут) вернувшись в горизонтальное положение, на этот раз вы обнаружите, что угол крена по тангажу изменяется "в обратном направлении". Это связано с тем, что акселерометр движения больше не измеряет только вектор силы тяжести, поэтому он не может обеспечить абсолютную привязку угла крена по тангажу и может полагаться только на гироскопический интеграл для изменения положения, с течением времени чистое гироскопическое интегральное положение неизбежно будет иметь ошибки. После повторного горизонтального размещения модуль находится в состоянии покоя, а акселерометр измеряет только вектор силы тяжести, поэтому он может продолжать обеспечивать абсолютную привязку угла тангажа крену, что приводит к процессу "выравнивания".Таким образом, характеристики гироскопа этого устройства можно просто качественно сравнить по величине "поправки" (а не по скорости). Чем больше амплитуда коррекции, тем больше суммарная погрешность гироскопа в процессе движения.
Кроме того, этот процесс "выравнивания" трудно увидеть невооруженным глазом, если только посмотреть на значение крена по тангажу, и он должен отслеживаться верхним компьютером с помощью кривой или визуальной панели мониторинга.