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惯性测量单元

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惯性测量单元
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惯性测量单元(英語:Inertial measurement unit,簡稱IMU)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。

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一个法国制造使用机械传感器的IMU

一般的,一个IMU内会装有三轴的陀螺仪和三个方向的加速度计,来测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。为了提高可靠性,还可以为每个轴配备更多的感測器。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。

IMU大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇飞机导弹航天器的惯性导航设备等。

操作原理

IMU透過一或多個加速規去偵測加速度,以及一或多個陀螺儀[1]去偵測轉動率。有些元件甚至具備磁力儀以用於航向參考。典型的配置是在每一個方向軸上各採用了一顆加速規、一顆陀螺儀和一顆磁力儀,以對應偏航、俯仰、翻滾三種不同的姿態主軸。

应用

IMU通常被整合到惯性导航系统中,后者利用原始IMU测量值来计算姿态、角速率、线速度以及在全局参考系的位置。

IMU 还在许多消费类产品中用作方向传感器。几乎所有的智能手机和平板电脑都搭载IMU作为方向传感器。

參考資料

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