惯性传感:IMU、AHRS、VRU和INS的区别

发布时间:2024-12-20 |阅读次数:151

‌IMU
    惯性测量单元(Inertial Measurement Unit)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,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。

AHRS
    航姿参考系统(Attitude and heading reference system)包括基于MEMS的三轴陀螺仪,加速度计和磁强计。AHRS是通过与地球参考得出自身姿态,而IMU是相较于自身的初始姿态来进行姿态测量的。

VRU
    VRU即Vertical Reference Unit, 垂直参考单元(垂直陀螺)。硬件结构与IMU相同,利用卡尔曼滤波算法,在输出IMU的数据基础上,增加俯仰,横滚角度输出,有的VRU也输出相对方位角,也称为欧拉角输出。VRU 能够达到的性能非常依赖于工程师的算法能力。

GNSS
    Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统,包括GPS(美国),GLONASS(俄罗斯的格洛纳斯),北斗卫星导航系统 (BDS)

INS
    全称Inertial Navigation System即惯性导航系统。IMU是测量角速度和加速度的装置,INS是通过测量得出的角速度和加速度的数值可以确定运动载体在惯性参考坐标中的运动。