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国际大型技术专业团队聚焦惯性
发布时间:2019-04-15 00:57文章来源:AG真人官网

  [据GPSWORLD网站2019年4月2日报道]惯性2019,第六届电气和电子工程师协会(IEEE)国际惯性传感器和系统研讨会,于本月在佛罗里达州举行。特别值得注意的事件包括美国国防高级研究计划署(DARPA)和空军技术学院(AFIT)专家的两次主题演讲,以及一份关于“车载导航用轮式微机电系统(MEMS)惯性测量装置(IMU)的设计和性能”的技术论文。

  微型传感器。DRAPA的Ronald Polcawich的演讲“微型导航级惯性传感器:现状与展望”。该机构的精确、可靠的弹药惯性制导(PRIGM)计划已经开发了三年多的时间,该计划致力于开发惯性传感器技术,以便在GPS拒止环境中实现定位\导航与授时(PNT)。PRIGM开发了一种基于MEMS平台的导航级惯性测量单元(NGIMU)。该设备有具有机械/电子接口,可与传统美国国防部(DoD)平台上现有战术级IMU直接替换。

  PRIGM的第二个主要关注的领域是用于未来枪械高带宽、高动态范围、无GPS导航下的先进惯性微传感器(AIMS)技术。该技术探索了惯性传感的替代技术和模式,包括光子和MEMS光子集成,以及新颖的架构和材料系统。

  地图匹配。AFIT的Aaron Canciani对计算机科学家、软件开发人员、信息技术专业人员、物理学家、电气和电子工程与会者们强调了“INS精度对于地图匹配导航的重要性”。

  GPS替代技术将传感器测量值与地图进行匹配,可以提供导航信息。通过可重复测量,任何地图几乎都可用于导航。用于导航的常用地图包括地形高度、重力、磁场、Wi-Fi 简易信息聚合(RSS)等。惯性导航系统往往对这些方法的精度起着至关重要的作用,而惯性导航系统精度的提高在整个地图匹配导航系统中起着协同作用。

  在当今的汽车中,MEMS陀螺仪和加速度计为增强稳定性和控制提供了必要的基本测量。但这两种类型的传感器在低频下都有明显的噪声,限制了测量精度,尤其是在低动态条件下。此外,未补偿的加速度计倾斜会对加速度估计产生很大偏差。但对于陀螺仪,传感器的物理旋转可以消除陀螺仪误差的恒定部分并降低低频噪声,而这种旋转很容易发生在地面车辆的车轮上。

  当惯性传感器连接到车轮上时,这两种类型的传感器都通过特定的力测量提供关于旋转、陀螺仪仪本能的旋转和加速度计的信息。由于旋转的作用,可以高分辨率估计出准确的车轮航向、滚动和俯仰估计,而且该结果几乎没有偏差。通过将车轮方向与已知行驶半径的距离结合,可以实现经典的航位推算机械化(假设为零滑差)和其他车辆动态监测系统(将车轮滑差视为需要解决的未知问题)。

  芬兰JC惯性公司的Jussi Collin和加拿大太平洋惯性系统公司的Oleg Mezentsev提供了轮式惯性系统硬件和算法的详细信息,并展示了几种系统配置和应用的测试结果。他们讨论了系统未来的改进方向,特别是系统小型化和下一代惯性系统的能量收集开发进度。

  他们设计了一个可安装在车轮上的传感器系统,该系统包含MEMS传感器、电池、蓝牙模块和电子设备,以实时运行导航算法进行计算。它可以以多种可编程模式运行:

  · 实时计算导航参数并通过蓝牙将其发送到车载计算机(可以是任何其他集成系统、数据记录器或平板电脑)。

  · 将高速率原始传感器数据(高达2 kHz)记录到嵌入式micro-SD卡。

  · 车载计算机是一个MEMS阵列IMU,具有48个陀螺仪和加速度计通道,具有BT接收和同步控制器、数据存储和WiFi接口。它们可以将四个这样的装置连接到一台车载计算机,并使所有数据与舱内惯性数据同步。所有这些数据都可用于导航、车轮动态测量或道路质量监测应用。(北京海鹰科技情报研究所 徐月)返回搜狐,查看更多



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