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          角速度傳感器(陀螺儀)的應用場景

          發布日期:2017-11-19??來源:傳感器技術mp我要投稿我要評論

          陀螺儀在車載導航設備中的應用

          車載導航是通過接受GPS衛星信號定位成功后,確定目標再根據導航軟件自帶數據庫規劃路線,然后進行導航。因為GPS需要車載導航系統在同步衛星的直接視線之內才能工作,所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會擋住這直接視線,使得導航系統無法工作。

          再者,導航系統是利用三角、幾何的法則來計算汽車位置的,所以汽車至少要同時在三個同步衛星的視線之下,才能確定位置。在導航系統直接視線范圍內的同步衛星越多,定位就越準確。

          當然,大多數的同步衛星都是在人口密集的大都市的上空,所以當你遠離城區時,導航系統的效果就不會太好了甚至根本就不能工作。這就是所謂的“導航盲區”。

          角速度傳感器(陀螺儀)的應用場景

          針對這個問題,有導航廠商尋找到了解決之道,而實現精準導航的奧妙在于一個小東西——陀螺儀。

          當陀螺儀應用到車載導航上,便大幅度提升了導航的精準度,它的作用體現在:

          1、陀螺儀能在GPS信號不好時能繼續發揮導航的作用并修正GPS定位不準的問題

          在GPS信號不好時,陀螺儀可根據已獲知的方位、方向和速度來繼續進行精確導航,這也是慣性導航技術的基本原理。同時也可修正GPS信號不好時定位偏差過大的問題。

          2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準確的方向和速度

          GPS是無法即時發現車子速度和方向的改變的,要等跑了一段距離之后才能測出,因此當你車子在非導航情況下轉變了方向后,就會出現小陳那樣的狀況,導航就無法辨識你車子的轉向,結果把方向導錯了。而陀螺儀能夠在方向和速度改變的瞬間即時測出,從而能讓導航軟件及時的修改導航路線

          3、陀螺儀在上立交橋時更靈敏準確的識別

          民用GPS的精度是無法識別上沒上立交橋的,而陀螺儀卻可測出車子是否向上移動了,從而能讓導航軟件及時的修改導航路線。依靠GPS衛星的信號導航和陀螺儀的慣性導航,有效提高了導航精準度,即使在失去GPS信號后,系統仍能通過自主推算來繼續導航,為車主提供準確的行駛指示。

          陀螺儀在無人機飛行控制系統中的應用

          無人機的飛行控制系統是其最主要的組成部分之一,而姿態的穩定控制,則是對無人機順利執行各項任務的有效方法。在目前的無人機實際制造與應用中,有的無人機產品是基于三軸陀螺儀和傾角傳感器,來構成全姿態增穩控制系統的。

          角速度傳感器(陀螺儀)的應用場景
           

          無人機姿態增穩控制屬于內回路控制,它包括姿態保持與控制、速度控制等模式。內回路控制是在以三軸陀螺儀和傾角傳感器獲取無人機飛行姿態的基礎上,通過對升降舵、方向舵的控制,完成飛行姿態的穩定與控制。

          其中,三軸陀螺儀主要用來測量無人機在飛行過程中俯仰角、橫滾角和偏航角的角速度,并根據角速度積分計算角度的改變。而一般采用雙軸傾角傳感器,與三軸陀螺儀構成全姿態增穩控制回路。

          陀螺儀測量得到的角速度信息用作增穩反饋控制,使飛機操縱起來變的更“遲鈍”一些,從而利用傾角傳感器測得飛機橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測得的角速率信息和傾角傳感器測得的姿態角進行捷聯運算,得到融合后的姿態信息。這種較為復雜的捷聯算法,能夠使姿態精度得到很大提高。

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