En tröghetsmätningsenhet mäter hur något rör sig. Den kombinerar accelerometrar och gyroskop för att spåra linjär acceleration och rotationshastighet. Lägg till magnetometrar och det blir ett AHRS, ett referenssystem för attityd och kurs. Enheten behöver inte GPS eller externa signaler. Den känner av rörelse inifrån.
IMU:er finns i drönare, telefoner, bilar och rymdfarkoster. En drönare använder en för att veta dess lutning och rotation. En telefon använder en för att rotera skärmen. En bil använder en för stabilitetskontroll och beräkning när GPS:en faller ur. Sensorerna är små MEMS-enheter etsade i kisel, ofta mindre än en nagel.
Vad en IMU mäter
- Acceleration längs tre axlar.
- Vinkelhastighet kring tre axlar.
- Magnetisk kurs, om en magnetometer ingår.
- Temperatur, för sensorkompensation.
- Barometertryck, på vissa enheter, för höjd.
Problemet är avdrift. Gyroskop ackumulerar fel över tid. Accelerometrar fångar upp vibrationer. En ren IMU förlorar sin position på några sekunder. Det är därför den nästan alltid är sammansmält med GPS, kameror eller lidar. Ett Kalman-filter blandar brusiga IMU-data med långsammare men mer stabila absoluta mätningar. IMU:n tillhandahåller snabba, högfrekventa rörelseuppdateringar. De andra sensorerna ger den långsiktiga referensen. Tillsammans uppskattar de position och orientering mycket bättre än någon av dem skulle kunna göra var för sig.
Comments (3)
Leave a comment