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    讀懂IMU,這一篇就夠了

    2019-02-24 22:45:09 來源:EEFOCUS
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    隨著自動駕駛技術越來多地被人們所提及,相關的技術也在不斷的發展,各類高精度定位、傳感等技術得到了長足的發展,而其中有一個冉冉升起的新星,那就是IMU技術。這個技術的出現彌補了GPS定位的不足,兩者相輔相成,可以讓自動駕駛汽車獲得最準確的定位信息。

     

    IMU究竟有什么樣的“魔力”,能夠彌補GPS的不足呢?今天與非網小編就和大家來一探究竟。

     

    IMU全稱inertial measurement unit,即慣性測量單元,它由三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺儀組成,加速度計檢測物體在載體坐標系統獨立三軸的加速度信號,而陀螺儀檢測載體相對于導航坐標系的角速度信號,對這些信號進行處理之后,便可解算出物體的姿態。

     

    值得注意的是,IMU提供的是一個相對的定位信息,它的作用是測量相對于起點物體所運動的路線,所以它并不能提供你所在的具體位置的信息,因此,它常常和GPS一起使用,當在某些GPS信號微弱的地方時,IMU就可以發揮它的作用,可以讓汽車繼續獲得絕對位置的信息,不至于“迷路”。

     

    其實別看IMU這個技術看上去比較陌生,其實我們每天使用的手機,出行會用到的汽車、飛機,甚至導彈、宇宙飛船都會使用到IMU,區別在于成本和精度。

     

    根據不同的使用場景,對IMU的精度有不同的要求,精度高,也意味著成本高。

     

    IMU的精度、價格和使用場景,如下圖所示。

     

    從圖中可以看出,普通的消費級電子產品所使用到的IMU都是低精度且十分廉價的IMU,這種IMU普遍應用于手機、運動手表中,常用于記錄行走的步數。

     

    而無人駕駛所使用到的IMU,價格從幾百塊到幾萬塊不等,取決于此無人駕駛汽車對定位精度的要求。

     

    精度更高的IMU會用于導彈或航天飛機。就以導彈為例,從導彈發射到擊中目標,宇航級的IMU可以達到極高精度的推算,誤差甚至可以小于一米。

     

    除了精度和成本的特性外,IMU還有兩個十分關鍵的特性,第一是更新頻率高,工作頻率可以達到100Hz以上;第二是短時間內的推算精度高,不會有太大的誤差。

     
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    作者簡介
    錢玉鋒
    錢玉鋒

    與非網編輯,電科專業出身。愿與大家一起分享自己對電子圈的見解,拋磚引玉,還原最真實的電子圈。

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