تقيس وحدة القياس بالقصور الذاتي حركة الأجسام. وهي تجمع بين مقاييس التسارع والجيروسكوبات لتتبع التسارع الخطي ومعدل الدوران. بإضافة مقاييس المغناطيسية، تصبح نظامًا مرجعيًا للوضع والاتجاه (AHRS). لا تحتاج هذه الوحدة إلى نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو إشارات خارجية، فهي تستشعر الحركة من الداخل.

تُستخدم وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMUs) في الطائرات المسيّرة والهواتف والسيارات والمركبات الفضائية. تستخدم الطائرة المسيّرة إحداها لتحديد ميلها ودورانها. ويستخدمها الهاتف لتدوير الشاشة. أما السيارة، فتستخدمها للتحكم في الثبات وتحديد الموقع عند انقطاع إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). هذه المستشعرات عبارة عن أجهزة MEMS دقيقة للغاية محفورة في السيليكون، وغالبًا ما تكون أصغر من ظفر الإصبع.

ما الذي يقيسه جهاز IMU؟

• التسارع على طول ثلاثة محاور.
• معدل الدوران الزاوي حول ثلاثة محاور.
• الاتجاه المغناطيسي، إذا تم تضمين مقياس مغناطيسي.
• درجة الحرارة، لتعويض المستشعر.
• الضغط الجوي، في بعض الوحدات، لقياس الارتفاع.

تكمن المشكلة في الانحراف. تتراكم الأخطاء في الجيروسكوبات مع مرور الوقت، وتلتقط مقاييس التسارع الاهتزازات، بينما يفقد جهاز قياس القصور الذاتي (IMU) موقعه في ثوانٍ. لهذا السبب، يُدمج عادةً مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو الكاميرات أو تقنية الليدار. يعمل مرشح كالمان على دمج بيانات جهاز قياس القصور الذاتي (IMU) المشوشة مع قياسات مطلقة أبطأ ولكنها أكثر استقرارًا. يوفر جهاز قياس القصور الذاتي (IMU) تحديثات سريعة وعالية التردد للحركة، بينما توفر المستشعرات الأخرى مرجعًا طويل المدى. معًا، تُقدّر هذه المستشعرات الموقع والاتجاه بدقة أفضل بكثير مما يمكن لأي منها بمفرده.