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早期的慣性測(cè)量單元是機(jī)械式陀螺儀，主要用于航海測(cè)量航向，后在二戰(zhàn)時(shí)，德國(guó)飛彈采用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計(jì)測(cè)試加速度，從而控制飛行姿態(tài)，爭(zhēng)取讓飛彈落到想去的地方，但那時(shí)的儀器精度較低。而后1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，以及后來(lái)的激光陀螺儀...

根據(jù)所用陀螺儀的不同，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分為速率型捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和位置型捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。 前者用速率陀螺儀，輸出瞬時(shí)平均角速度矢量信號(hào)；后者用自由陀螺儀，輸出角位移信號(hào)。 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)省去了平臺(tái)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、維護(hù)方便，但陀螺儀和加速度計(jì)直接裝...

在工業(yè)市場(chǎng)上，諸如震動(dòng)分析、平臺(tái)校正、一般運(yùn)動(dòng)控制之類的應(yīng)用都需要高集成度和高可靠度的解決方案，而且在許多情況下檢測(cè)元件是直接嵌入到現(xiàn)有設(shè)備中。此外，還必須提供足夠的控制、校準(zhǔn)和編程功能，使器件真正單獨(dú)自足。一些應(yīng)用范例包括： ● 機(jī)器自動(dòng)化：通過(guò)提高位置檢測(cè)...

慣導(dǎo)系統(tǒng)是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。它能夠提供多種導(dǎo)航參數(shù)，而且隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、全天候工作。之前世界研發(fā)的慣導(dǎo)系統(tǒng)，精度會(huì)隨時(shí)間而變化，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生較大誤差。有了這種保偏光纖，就會(huì)讓這種慣導(dǎo)系統(tǒng)具備超高精度，讓搭載這種系...

自 20 世紀(jì) 70 年代現(xiàn)代光纖陀螺設(shè)想提出以來(lái)，光纖陀螺關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展至今已取得重大突破，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。美國(guó)是較早進(jìn)行光纖陀螺研究和應(yīng)用的國(guó)家，相關(guān)單位有美國(guó) DARPA（美國(guó)有名高級(jí)研究計(jì)劃局）、Draper 實(shí)驗(yàn)室、諾格公司、Honeywell 公司...

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件，由激光二極管發(fā)的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕。...

凌思方面的應(yīng)用 光纖陀螺由于自身在角速率及加速度測(cè)量方面的優(yōu)越性和在動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度和可靠性等方面的明顯優(yōu)勢(shì)，使其在凌思方面有著普遍的應(yīng)用?？捎糜谔箍?、潛艇、自行火炮、裝甲突擊車的定位、定向和導(dǎo)航；當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航在強(qiáng)電子干擾而無(wú)法獲得準(zhǔn)確信息時(shí)，光纖陀螺可以用來(lái)保...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國(guó)在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過(guò)集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

從20世紀(jì)50年代的液浮陀螺儀到70年代的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀;從80年代的環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀到90年代的振動(dòng)陀螺儀以及研究報(bào)道較多的微機(jī)械電子系統(tǒng)陀螺儀相繼出現(xiàn),從而推動(dòng)了慣性傳感器不斷向前發(fā)展。因此對(duì)慣性傳感器的研究一直是各國(guó)慣性技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn),各種新材...

從2010年起，美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)展了不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個(gè)較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

慣性傳感器有多種類型。MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器是較完善的傳感器類型之一，已經(jīng)使眾多應(yīng)用受益。15年前，MEMS線性加速度傳感器（加速度計(jì)）徹底革新了汽車安全氣囊系統(tǒng)。自此以后，從筆記本電腦硬盤保護(hù)到游戲控制器中更為直觀的用戶運(yùn)動(dòng)捕捉，各種獨(dú)特的功能和應(yīng)用得...

陀螺儀：測(cè)量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測(cè)量線性加速度，但它們不能測(cè)量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測(cè)量關(guān)于三個(gè)軸的角速度：俯仰（x軸）、滾動(dòng)（y軸）和偏轉(zhuǎn)（z軸）。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)的方位。但陀螺儀沒(méi)有初始參考系（如重力），故需要與加速度計(jì)結(jié)合...

傳感器還可能具有交叉靈敏度，很多時(shí)候需要對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，即使無(wú)須補(bǔ)償，至少也需要加以了解。此外，慣性傳感器的性能指標(biāo)存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，這使得上述問(wèn)題的解決更加困難。當(dāng)指定角速率傳感器要求時(shí)，多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師主要關(guān)心的是陀螺儀穩(wěn)定性（隨時(shí)間發(fā)生的偏置估算）...

從2010年起，美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)展了不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個(gè)較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性，以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開(kāi)資料顯示，人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè)，分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外，目前全球凌思的人...

慣性測(cè)量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導(dǎo)，該系統(tǒng)有三個(gè)加速度傳感器與三個(gè)角速度傳感器（陀螺）組成，加速度計(jì)用來(lái)感受飛機(jī)相對(duì)于地垂線的加速度分量，角速度傳感器用來(lái)感受飛機(jī)的角度信息，該子部件主要有兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲(chǔ)器X25650...

采用MEMS制成的IMU傳感器，尺寸通常為20微米至1mm，由于其物理尺寸小型化、價(jià)格低、節(jié)能性，在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，對(duì)IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。 IMU的精度、價(jià)格和使用場(chǎng)景： 低精度IMU：應(yīng)用在普通的...

零偏不穩(wěn)定性（Bias Instability） IMU傳感器的零偏會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會(huì)在低頻下被觀察到，而高頻的閃爍噪聲往往會(huì)被白噪聲所掩蓋。 由閃...

慣性導(dǎo)航（inertial navigation） 是通過(guò)測(cè)量載體的加速度，并自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。 慣性...

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性，以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開(kāi)資料顯示，人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè)，分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外，目前全球凌思的人...

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件，由激光二極管發(fā)的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕。...

光纖陀螺，作為各種光纖傳感器中較有希望推廣應(yīng)用的一種，其重要性能已被廣大用戶所認(rèn)可。與環(huán)形激光陀螺相比，光纖陀螺不使用具有無(wú)機(jī)械活動(dòng)部件、無(wú)預(yù)熱時(shí)間、不敏感加速度、動(dòng)態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等同樣優(yōu)點(diǎn)，更在成本和閉鎖現(xiàn)象上超越了環(huán)形激光陀螺。首先，光纖陀螺的...

IMU的慣性導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)原理基于牛頓凌思定律和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)原理，通過(guò)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)慣性進(jìn)行測(cè)量與處理，計(jì)算出物體在空間中的加速度、方向和角速度等物理量，再通過(guò)數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算，得出精確的位置和運(yùn)動(dòng)信息。需要注意的是，IMU慣性導(dǎo)航的精確度和穩(wěn)定性會(huì)受到物資的漂移、噪聲、...

光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不使用是科學(xué)家熱心于此，許多大公司出于對(duì)其市場(chǎng)前景的看好，也紛紛加入到研究開(kāi)發(fā)的行列中來(lái)。由于光纖陀螺在機(jī)動(dòng)載體和凌思領(lǐng)域的應(yīng)用甚為理想，因此各國(guó)的軍方都投入了巨大的財(cái)力和精力。 目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺...

光纖陀螺成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便，正在許多已有系統(tǒng)上替代機(jī)械陀螺，從而大幅度提高系統(tǒng)的性能、降低和維護(hù)系統(tǒng)成本?，F(xiàn)在，光纖陀螺已充分發(fā)揮了其質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，正逐步替代其他型陀螺。 今后光纖陀螺的研究趨勢(shì)有： (1)采用三軸測(cè)量代替單軸，...

光纖陀螺由光源、探測(cè)器、耦合器、Y 波導(dǎo)、光纖環(huán)組件、光信息處理電路等部分構(gòu)成。光纖環(huán)的功能是傳輸正、反方向傳播的光信號(hào)，并形成正、反方向光信號(hào)的光程差。除光纖環(huán)外，光纖陀螺的其他組成部分主要承擔(dān)發(fā)出光源、傳輸光信號(hào)、光信號(hào)相位調(diào)制和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換等功能，并不直...

光纖陀螺，作為各種光纖傳感器中較有希望推廣應(yīng)用的一種，其重要性能已被廣大用戶所認(rèn)可。與環(huán)形激光陀螺相比，光纖陀螺不使用具有無(wú)機(jī)械活動(dòng)部件、無(wú)預(yù)熱時(shí)間、不敏感加速度、動(dòng)態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等同樣優(yōu)點(diǎn)，更在成本和閉鎖現(xiàn)象上超越了環(huán)形激光陀螺。首先，光纖陀螺的...

民用方面的應(yīng)用 在民用領(lǐng)域主要側(cè)重于中低精度光纖陀螺的應(yīng)用，主要應(yīng)用有：地面車輛的自動(dòng)導(dǎo)航、定位定向、車輛控制；對(duì)農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制，進(jìn)行播種、噴灑農(nóng)藥；在地下工程維護(hù)中,尋找損壞的電力線、管道和通信光(電)纜位置的定位工具和搶救工具；用于大地測(cè)量、礦物勘采、石...

零偏和零漂 零偏是輸入角速度為零(即陀螺靜止)時(shí)陀螺儀的輸出量，用規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的輸出量平均值對(duì)應(yīng)的等效輸入角速度表示，理想情況下為地球自轉(zhuǎn)角速度的分量。零漂即為零偏穩(wěn)定性，表示當(dāng)輸入角速率為零時(shí)，陀螺儀輸出量圍繞其零偏均值的離散程度，用規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)...

長(zhǎng)期以來(lái)，特種光纖及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)部件屬于有名工業(yè)重要基礎(chǔ)元器件，在迫切的進(jìn)口替代需求驅(qū)動(dòng)下，重要和相關(guān)企業(yè)都高度重視慣性導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)。國(guó)家相關(guān)部門出臺(tái)的一系列法規(guī)和政策文件為有名科技工業(yè)以及慣性導(dǎo)航相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境支持。 ...