Инерциальный измерительный блок измеряет движение объекта. Он объединяет акселерометры и гироскопы для отслеживания линейного ускорения и угловой скорости. Добавьте магнитометры, и он превратится в AHRS — систему определения положения и курса. Блоку не требуется GPS или внешние сигналы. Он определяет движение изнутри.

Инерциальные измерительные блоки (IMU) используются в дронах, телефонах, автомобилях и космических аппаратах. Дрон использует один из них для определения своего наклона и вращения. Телефон использует один из них для поворота экрана. Автомобиль использует один из них для стабилизации и инерциальной навигации при отключении GPS. Эти датчики представляют собой крошечные MEMS-устройства, вытравленные на кремнии, часто меньше ногтя.

Что измеряет инерциальный измерительный блок (IMU)

• Ускорение вдоль трех осей.
• Угловая скорость относительно трех осей.
• Магнитный курс, если имеется магнитометр.
• Температура, для компенсации показаний датчика.
• На некоторых приборах барометрическое давление указывается в зависимости от высоты.

Проблема заключается в дрейфе. Гироскопы накапливают ошибки со временем. Акселерометры улавливают вибрации. Чистый инерциальный измерительный блок (IMU) теряет свое положение за секунды. Именно поэтому его почти всегда объединяют с GPS, камерами или лидаром. Фильтр Калмана смешивает зашумленные данные IMU с более медленными, но более стабильными абсолютными измерениями. IMU обеспечивает быстрые, высокочастотные обновления данных о движении. Другие датчики обеспечивают долговременную опорную точку. Вместе они оценивают положение и ориентацию гораздо лучше, чем каждый из них по отдельности.