- 1、本文档共25页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
Page ? * 本作品采用知识共享署名-非商业性使用 2.5 中国大陆许可协议进行许可。 专业交流 模板超市 设计服务 本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可( 简称“CCPL” 或 “许可”) 条款为前提的。本作品受著作权法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。 如您行使本许可授予的使用本作品的权利,就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的前提下,许可人授予您本许可所包括的权利。 查看全部… NordriDesign?中国专业PowerPoint媒体设计与开发 北京理工大学自动化学院 惯性技术发展趋势及应用前景 刘 嘉 2120120995 惯性技术发展趋势及应用前景 概述 惯性测量传感器的发展趋势 惯性导航系统的发展趋势 惯性技术在生活中的应用 1 概述 惯性技术是利用牛顿经典力学和近代物理学原理进行运动物体姿态/轨迹测量与控制的应用技术,涉及数学、力学、精密机械、自动控制、电子学、计算机、光学、精密加工工艺、材料等学科,主要研究内容包括惯性仪表、惯性系统、惯性导航、惯性制导、惯性测量等。 当前,惯性技术正处于蓬勃发展阶段,其目标是实现高精度、高可靠性、低成本、小型化、数字化、应用领域更加广泛的导航系统。一方面,陀螺的精度不断提高,漂移量可达10-6 o/h;另一方面,随着RLG、FOG、MEMS等新型固态陀螺仪的逐渐成熟,以及高速大容量的数字计算机技术的进步,SINS在低成本、短期中精度惯性导航中呈现出取代平台式系统的趋势。在惯性技术发展的历史过程中,Draper实验室、Sperry、原Litton、Delco、Honeywell、Kearfott、Rockwell、GE(General Electric)以及其它一些公司和研究机构,对惯性技术的成熟和广泛应用做出了卓越贡献。 1 概述 图1: 制约惯性技术发展的因素 2 惯性测量传感器的发展趋势 惯性传感器是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动的传感器。惯性传感器包括加速度计和角速度传感器(陀螺)以及它们的单、双、三轴组合IMU(惯性测量单元),AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)。 低精度惯性传感器作为消费电子类产品主要用在手机、GPS导航、游戏机、数码相机、音乐播放器、无线鼠标、智能玩具、计步器、防盗系统。其具有加速度测量、倾斜测量、振动测量甚至转动测量等基本测量功能,未来有待挖掘的消费电子应用会不断出现 。 中级惯性传感器作为工业级及汽车级产品,则主要用于汽车电子稳定系统(ESP或ESC)GPS辅助导航系统,汽车安全气囊、车辆姿态测量、工业自动化、大型医疗设备、机器人、仪器仪表、工程机械等 。 高精度的惯性传感器作为军用级和宇航级产品,主要要求高精度、全温区、抗冲击等指数。主要用于通讯卫星无线、导弹导引头、光学瞄准系统等稳定性应用;飞机/导弹飞行控制、姿态控制等控制应用、以及中程导弹制导等。 2.1 陀螺仪 2.1 陀螺仪 惯性传感器包含加速度计和陀螺仪。传统意义上的陀螺仪是安装在框架中绕回转体的对称轴高速旋转的物体。陀螺仪具有稳定性和进动性,利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光学、MEMS 等技术被引入于陀螺仪的研制,现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。 2.1.1 激光陀螺 目前世界上研制和生产激光陀螺及其系统的主要国家有美、英、德、法、日本、俄罗斯和中国,其中美国和法国研制的水平最高,激光陀螺技术发展很成熟,并形成了二频机抖、四频差动、空间三轴、塞曼陀螺等不同类型的系列产品。总的来说激光陀螺将向高精度高可靠和小型化、低成本两大方向发展。仅以最具代表性的环形激光陀螺(RLG)来说明激光陀螺的发展。 2.1 陀螺仪 惯性导航系统的一大缺点是误差随时间累加,采用多传感器信息融合的组合导航、零速修正和旋转调制等技术可以从一定程度上克服该问题。采用GPS、星敏感器等与惯性系统进行组合,可大大提高激光陀螺导航系统的精度,减小误差随时间的积累。采用旋转调制技术后,激光陀螺惯性导航系统的精度能提高1到2个数量级,适合于长期导航。 激光陀螺以其独特的优点在军事、民用和科研等领域具有广泛的应用。美国honeywell公司仅型号为GG-1320的激光陀螺即已生产了25万只以上,且目前仍以1.7万只每年的产量全速生产。尽管在价格上面临微机电陀螺、光纤陀螺等陀螺的竞争,但在中高精度应用领域,激光陀螺仍有广阔的市场。 2.1 陀螺仪 2.1.2 光纤陀螺 光纤陀螺(Fiber Optical Gyro,FOG)使用与环形激光陀螺相同的基本原理,但其使用光纤作
文档评论(0)