其他 IMU與AHRS區別

2021-09-30 17:03:17 字數 771 閱讀 6368

ahrs: attitude and heading reference system 中文譯稱「航姿參考系統」,包含陀螺儀,加速度計,電子羅盤。通過地球的重力場,磁場來判讀自身的姿態與位置,磁場重力場越正交,精度效果越好,因而在高緯度地區誤差大。

imu: inertial measurement unit 中文譯稱「慣性測量單元」,包含陀螺儀,加速度計。imu將所有運動視作直線運動與旋轉運動的總和,因而通過加速度計測得直線運動,通過陀螺儀測得旋轉運動,進而和初始姿態相對比,得到當前的狀態與相對位移,並不依賴外部的重力場或磁場,可以在任何情況下使用(精度夠高的話)。

我們知道ahrs比imu還多乙個電子羅盤感測器,但是由於ahrs中的感測器**相對低廉,因此精度不高,誤差雜訊很大,因此如果沒有乙個恆定的重力場和磁場來進行修正的話,在時間的作用下,姿態偏差極其嚴重。但是imu成本雖然高,但並不是絕對準確,只是相對的較為精確。

其實二者最大的區別還是ahrs是通過與地球參考得出自身姿態,而imu是相較於自身的初始姿態來進行姿態測量的:

1.在ahrs中:加速度計測量值與地球加速度值對比,獲得姿態;陀螺儀測量自身角度變化,電子羅盤確定相對於地磁自身的航向。假如某時刻地球磁場和重力場改變,在時刻對比的ahrs系統中,將出現跟隨的變化。

2.在imu中:加速度計測量運動時的資料,通過計算,測得自身的實時速度與加速度,並積分,求出相較於初始狀態的位移和速度變化值;陀螺儀測得自身的角度變化;通過兩個高精度的感測器就可以得到不參照任何參考物的自身姿態(只參考比較自身的初始狀態)。

實際上,ahrs只是imu的乙個特例,是他的乙個子集。

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