霍尼韋爾帶你了解什麼是慣性導航?

2020-12-01 中國航空..

無論您乘坐商用客機、公務機或者新興無人駕駛汽車旅行,慣性導航系統(INS)在您從A點到B點的旅程中都起到不可替代的作用。現代的INS對於許多新興應用和市場來說具備精確、可靠和經濟等諸多特點和優勢。

一個典型的INS包括一個慣性測量單元(IMU)和一個中央處理單元(CPU),比如飛機上的導航計算機。IMU包含可感知旋轉的陀螺儀和用於測量速度變化的加速度計。環形雷射陀螺儀(RLG)和微機電系統(MEMS)陀螺儀是十分常見的兩種陀螺儀。

基於IMU輸出的信息,可計算出物體如何在三維空間中運動及其運動方向和速度。INS通常會將全球衛星導航系統(GNSS)接收器的數據與IMU的數據進行融合,以向主計算機提供關於平臺絕對位置(緯度、經度和海拔高度)和姿態(翻轉、俯仰和航向)的信息。平臺(比如無人駕駛汽車)上的主計算機就能利用這些信息完成駕駛任務。

IMU和GNSS技術的結合,可有效提升現代導航系統的精度。例如,GNSS數據可補償IMU數據因微小誤差累積而產生的漂移,從而提高導航精度。

值得注意的是,INS並不需要GNSS或任何其他外部基準來計算物體的位置或方向。在GNSS信號不可用、被屏蔽或中斷等情況下,比如當安裝有INS的汽車行駛通過隧道時,這一點特別重要。

INS是導航史上非常具有革命性的成果之一,讓我們遠離了以前飛行員依靠星星或磁羅盤和萬向節陀螺儀飛行的日子,磁羅盤和萬向節陀螺儀在兩極附近進行導航具有嚴重局限性。INS解決方案的出現,為機組人員提供了非常好的態勢感知能力,實現了巨大突破。

慣性導航系統在過去幾十年裡不斷進步,使得INS解決方案越做越小,成本越來越低,廣泛用於需要自主運行的各種新興市場。

INS的性能已經在一系列航空應用中得到充分證明,現在開始進入工業市場。例如,創新企業正將基於INS的技術應用到無人駕駛汽車以及製造業、機器人、農業、交通、工業設備、海洋、移動繪測、石油天然氣和採礦等領域。

霍尼韋爾的工程師們砥礪前行,不斷創新,力求將我們在慣性傳感和INS技術方面的獨特專長推廣到更多領域。我們正致力於幫助客戶完成諸多挑戰性任務,比如為自動駕駛汽車或遠程控制車輛導航、穩定高速攝像機、實現3D測繪和水下管道勘察等。

無論您乘坐商用客機、公務機或者新興無人駕駛汽車旅行,慣性導航系統(INS)在您從A點到B點的旅程中都起到不可替代的作用。現代的INS對於許多新興應用和市場來說具備精確、可靠和經濟等諸多特點和優勢。

一個典型的INS包括一個慣性測量單元(IMU)和一個中央處理單元(CPU),比如飛機上的導航計算機。IMU包含可感知旋轉的陀螺儀和用於測量速度變化的加速度計。環形雷射陀螺儀(RLG)和微機電系統(MEMS)陀螺儀是十分常見的兩種陀螺儀。

基於IMU輸出的信息,可計算出物體如何在三維空間中運動及其運動方向和速度。INS通常會將全球衛星導航系統(GNSS)接收器的數據與IMU的數據進行融合,以向主計算機提供關於平臺絕對位置(緯度、經度和海拔高度)和姿態(翻轉、俯仰和航向)的信息。平臺(比如無人駕駛汽車)上的主計算機就能利用這些信息完成駕駛任務。

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值得注意的是,INS並不需要GNSS或任何其他外部基準來計算物體的位置或方向。在GNSS信號不可用、被屏蔽或中斷等情況下,比如當安裝有INS的汽車行駛通過隧道時,這一點特別重要。

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