什么是IMU?

什么是IMU

惯性测量单元IMU(Inertial Measurement Unit)。是一种使用加速度计陀螺仪来测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。

狭义上,一个IMU 内在正交的三轴上安装陀螺仪和加速度计,一共 6 个*度,来测量物体在三维空间中的角速度和加速度,这就是我们熟知的“6轴IMU”;

广义上,IMU可在加速度计和陀螺仪的基础上加入磁力计,可形成如今已被大众知晓的“9轴IMU”。

其中加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,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。IMU在导航中的核心价值无可替代,为了提高其可靠性,还可以为每个单轴配备更多种类的传感器。为保证测量准确性,一般IMU要安装在被测物体的重心上。

一种IMU的原理图

什么是IMU?

 

根据不同的使用场景,对 IMU 的精度有不同的要求,精度高,也意味着成本高。

除了精度和成本的特性外,IMU 还有两个十分关键的特性,第一是更新频率高,工作频率可以达到 100Hz 以上;第二是短时间内的推算精度高,不会有太大的误差。

为了让 IMU 获得更高的精度,在三个加速度计和三个陀螺仪的基础上,很多厂商还会添加磁力计,为了提高可靠性,有的还会增加传感器的数量。

某款IMU 的主要参数和特性

什么是IMU?